Question

18．實(shí)驗(yàn)題
（1）關(guān)于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器，下列說(shuō)法正確的是B
A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用的是直流電源，而電火花計(jì)時(shí)器用的是交流電源
B．它們每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)
C．它們的工作電壓均為220V的交流電源
D．使用它們計(jì)時(shí)時(shí)，必須先拉動(dòng)紙帶，再立即接通電源．
（2）如圖1所示是電火花計(jì)時(shí)器的示意圖，其工作時(shí)的基本步驟如下：
A．當(dāng)紙帶完全通過(guò)電火花計(jì)時(shí)器后，及時(shí)關(guān)閉電火花計(jì)時(shí)器
B．接通開(kāi)關(guān)，聽(tīng)到放電聲，拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)
C．將紙帶從墨粉紙盤(pán)下面穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
D．將電火花計(jì)時(shí)器插頭插入相應(yīng)的電源插座
上述步驟正確的順序是DCBA．（按順序填寫(xiě)步驟編號(hào)）

（3）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上某處，一小車(chē)拖著穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上滑下如圖甲所示．若工作電源的頻率為50赫茲，紙帶上打點(diǎn)如圖，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打A點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度v_A=0.55m/s，若小車(chē)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)過(guò)程的加速度a=5m/s²
（4）在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，算出小車(chē)經(jīng)過(guò)各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，為了計(jì)算加速度，最合理的方法是C
A．根據(jù)任意兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度用公式a=$\frac{△v}{△t}$算出加速度
B．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出v-t圖象，量取其傾角θ，由公式a=tanθ求出加速度
C．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出v-t圖象，由圖象上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度、時(shí)間用公式a=$\frac{△v}{△t}$算出加速度
D．依次算出通過(guò)連續(xù)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度，算出平均值作為小車(chē)的加速度．

Answer 1

分析 解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)；
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求解A、B兩點(diǎn)的速度；
根據(jù)推論公式△x=aT²求解加速度；
通過(guò)題目給出的數(shù)據(jù)作出速度-時(shí)間圖象，解出其斜率即是小車(chē)的加速度．利用圖象法可以充分利用數(shù)據(jù)，從而可以減小誤差．

解答 解：（1）ABC、電火花計(jì)時(shí)器是使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓交流6V以下，當(dāng)電源的頻率為50Hz時(shí)，它每隔0.02s打一次點(diǎn)，故AC錯(cuò)誤，B正確；
D、使用它們計(jì)時(shí)時(shí)，必須先接通電源，再拉動(dòng)紙帶，故D錯(cuò)誤；
（2）實(shí)驗(yàn)步驟要遵循先安裝器材后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的原則進(jìn)行：先將電火花計(jì)時(shí)器插頭插入相應(yīng)的電源插座，再將紙帶從墨粉紙盤(pán)下面穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，然后接通開(kāi)關(guān)，聽(tīng)到放電聲，拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)，最后當(dāng)紙帶完全通過(guò)電火花計(jì)時(shí)器后，及時(shí)關(guān)閉電火花計(jì)時(shí)，上述步驟正確的順序是DCBA．
（3）小車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，故
v_A=$\frac{1+1.2}{2×0.02}$=55cm/s=0.55m/s；
根據(jù)推論公式△x=aT²，有a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{0.2×1{0}^{-2}}{0.0{2}^{2}}$m/s²=5m/s²；
（4）AC、在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，如果只使用其中兩個(gè)數(shù)據(jù)，由于偶然誤差的存在可能會(huì)造成最后誤差較大；所以我們可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出v-t圖象，考慮到誤差，不可能是所有點(diǎn)都整齊的排成一條直線，連線時(shí)，應(yīng)該盡量使那些不能畫(huà)在線上的點(diǎn)均勻地分布在線的兩側(cè)，這樣圖線上會(huì)舍棄誤差較大的點(diǎn)，由圖線上任意兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度及時(shí)間，用公式a=$\frac{△v}{△t}$算出加速度，所以誤差��；故A錯(cuò)誤，C正確．
B、若用一組數(shù)據(jù)則無(wú)法求得加速度a；故B錯(cuò)誤；
D、若依次算出通過(guò)連續(xù)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度，算出平均值作為小車(chē)的加速度，則實(shí)際應(yīng)用的只是第一組和最后一組數(shù)據(jù)，同樣存在較大的誤差； 故D錯(cuò)誤；
故答案為：（1）B；（2）DCBA；（3）0.55，5；（4）C．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于基本儀器的使用和工作原理，我們不僅從理論上學(xué)習(xí)它，還要從實(shí)踐上去了解它，自己動(dòng)手去做做，以加強(qiáng)基本儀器的了解和使用；
明確紙帶處理中瞬時(shí)速度和加速度的求解方法，掌握電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的區(qū)別與聯(lián)系；
還考查實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法，在實(shí)驗(yàn)中處理數(shù)據(jù)的方法較多，而圖象法往往是一種比較準(zhǔn)確的解題方法．