Question

8．在“探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）電火花計(jì)時(shí)器正常工作時(shí)，其打點(diǎn)的周期取決于B．（填選項(xiàng)代號(hào)）
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(zhǎng)度
（2）下列操作中正確的有AC．（填選項(xiàng)代號(hào)）
A．在釋放小車前，小車要靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)放在長(zhǎng)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(jì)時(shí)器應(yīng)使用低壓交流電源
（3）如圖1所示為同一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在四條水平運(yùn)動(dòng)的紙帶上打出的點(diǎn)，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(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，記錄小車運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖2所示，在紙帶上選擇標(biāo)為0～6的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出，紙帶旁邊并排放著毫米刻度尺，零刻度點(diǎn)跟0計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊，請(qǐng)你根據(jù)放大的圖片計(jì)算出打2計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)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(shí)，若仍按照50Hz計(jì)算，則測(cè)出的速度值將比真實(shí)值大．（選填“大”或者“小”）．

Answer 1

分析 了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)原理，由于交變電流方向的改變間隔打點(diǎn)．
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源，為增加紙帶的有效長(zhǎng)度，小車要從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器位置釋放，還要先接通電源并等打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車．
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)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(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上2點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)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(shí)，振片受向下的力，此時(shí)打點(diǎn)一次，當(dāng)電流方向?yàn)榉捶较驎r(shí)，振片受向上的力，此時(shí)不打點(diǎn)，所以在交流電的一個(gè)周期內(nèi)打點(diǎn)一次，即每?jī)蓚�(gè)點(diǎn)間的時(shí)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(cuò)誤，B正確．
故選：B．
（2）A、B、在釋放小車前，小車要靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，從而增加有效點(diǎn)的個(gè)數(shù)，故A正確，B錯(cuò)誤；
C、應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車，故C正確；
D、電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)使用220V的交流電源，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該采用4V～6V的低壓交流電源，故D錯(cuò)誤；
故選：AC．
（3）由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔相等，在打下相同個(gè)數(shù)點(diǎn)的過程中，所用的時(shí)間相同，
平均速度等于位移與時(shí)間的比值，由圖可以知道，在相等的距離內(nèi)，D中的時(shí)間最長(zhǎng)，所以平均速度最小．
故選：D．
（4）小車通過計(jì)數(shù)點(diǎn)“2”的瞬時(shí)速度可以用“1、3”兩計(jì)數(shù)點(diǎn)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(diǎn)周期為0.02s，當(dāng)電源頻率低于低于50Hz時(shí)，實(shí)際打點(diǎn)周期將變大，而進(jìn)行計(jì)算時(shí)，仍然用0.02s，因此測(cè)出的速度數(shù)值將比物體的真實(shí)數(shù)值大．
故答案為：（1）B；（2）AC；（3）D； （4）0.21m/s，大．

點(diǎn)評(píng) 知道打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理，根據(jù)電流方向的變化間隔打點(diǎn)，掌握基本儀器的使用和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的操作細(xì)節(jié)，對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)，平時(shí)訓(xùn)練不可忽略，要在練習(xí)中不斷加強(qiáng)．