Question

8．在“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的實驗中：
（1）電火花計時器正常工作時，其打點的周期取決于B．（填選項代號）
A．交流電壓的高低B．交流電的頻率
C．墨粉紙盤的大小D．紙帶的長度
（2）下列操作中正確的有AC．（填選項代號）
A．在釋放小車前，小車要靠近打點計時器
B．打點計時器應(yīng)放在長木板的有滑輪一端
C．應(yīng)先接通電源，后釋放小車
D．電火花計時器應(yīng)使用低壓交流電源
（3）如圖1所示為同一打點計時器在四條水平運動的紙帶上打出的點，四條紙帶的a、b間的間距相等，則a、b間的平均速度最小的是哪一條？D．

（4）電火花打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，記錄小車運動的紙帶如圖2所示，在紙帶上選擇標(biāo)為0～6的計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點間還有四個計時點未畫出，紙帶旁邊并排放著毫米刻度尺，零刻度點跟0計數(shù)點對齊，請你根據(jù)放大的圖片計算出打2計數(shù)點時的速度v₂=0.21m/s（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）．若電源頻率低于50Hz時，若仍按照50Hz計算，則測出的速度值將比真實值大．（選填“大”或者“小”）．

Answer 1

分析 了解打點計時器的打點原理，由于交變電流方向的改變間隔打點．
打點計時器使用交流電源，為增加紙帶的有效長度，小車要從靠近打點計時器位置釋放，還要先接通電源并等打點穩(wěn)定后再釋放小車．
打點計時器打點的時間間隔相等，根據(jù)平均速度的公式可比較大小關(guān)系．
根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上2點時小車的瞬時速度大�。�
明確周期和頻率的關(guān)系．

解答 解：（1）當(dāng)電流為正方向時，振片受向下的力，此時打點一次，當(dāng)電流方向為反方向時，振片受向上的力，此時不打點，所以在交流電的一個周期內(nèi)打點一次，即每兩個點間的時間間隔等于交流電的周期．而交流電的周期又等于電源的頻率的倒數(shù)，故ACD錯誤，B正確．
故選：B．
（2）A、B、在釋放小車前，小車要靠近打點計時器，從而增加有效點的個數(shù)，故A正確，B錯誤；
C、應(yīng)先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放小車，故C正確；
D、電火花計時器應(yīng)使用220V的交流電源，電磁打點計時器應(yīng)該采用4V～6V的低壓交流電源，故D錯誤；
故選：AC．
（3）由于打點計時器打點的時間間隔相等，在打下相同個數(shù)點的過程中，所用的時間相同，
平均速度等于位移與時間的比值，由圖可以知道，在相等的距離內(nèi)，D中的時間最長，所以平均速度最�。�
故選：D．
（4）小車通過計數(shù)點“2”的瞬時速度可以用“1、3”兩計數(shù)點間的平均速度來表示，
即v₂=$\frac{5.40-1.20}{2×0.1}×1{0}^{-2}$ m/s=0.21m/s，
若交流電頻率為50赫茲，則其打點周期為0.02s，當(dāng)電源頻率低于低于50Hz時，實際打點周期將變大，而進行計算時，仍然用0.02s，因此測出的速度數(shù)值將比物體的真實數(shù)值大．
故答案為：（1）B；（2）AC；（3）D； （4）0.21m/s，大．

點評 知道打點計時器的工作原理，根據(jù)電流方向的變化間隔打點，掌握基本儀器的使用和基礎(chǔ)實驗的操作細節(jié)，對于基礎(chǔ)知識，平時訓(xùn)練不可忽略，要在練習(xí)中不斷加強．