Question

14．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是高中物理中重要的實(shí)驗(yàn)儀器，如圖中的甲、乙兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是高中物理實(shí)驗(yàn)中常用的．請回答下面的問題：

（1）圖乙是電火花（填“電磁”或“電火花”）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，電源采用的是交流220V（填“交流4-6V”、“交流220V”、四節(jié)干電池）．
（2）在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，如圖丙所示是某次實(shí)驗(yàn)的一條紙帶，舍去前面比較密集的點(diǎn)，從0點(diǎn)開始，每5個(gè)連續(xù)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，標(biāo)以1、2、3…各計(jì)數(shù)點(diǎn)與0計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離依次為x₁=3.0cm、x₂=7.5cm、x₃=13.5cm，則物體通過2計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v₂=0.53m/s，運(yùn)動(dòng)的加速度為a=1.5m/s²．（均保留兩位有效數(shù)字）．如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中頻率變成51Hz，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么加速度的測量值與實(shí)際值相比偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”或“不變”），若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電壓發(fā)生了改變，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么加速度的測量值與真實(shí)值相比將不變（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

Answer 1

分析 根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出計(jì)數(shù)點(diǎn)2的瞬時(shí)速度，根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出加速度．
根據(jù)周期的測量誤差，結(jié)合a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$得出加速度的測量誤差．

解答 解：（1）圖乙是電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，電源采用交流220V．
（2）計(jì)數(shù)點(diǎn)2的瞬時(shí)速度${v}_{2}=\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2T}=\frac{（13.5-3.0）×1{0}^{-2}}{0.2}$m/s=0.53m/s．
根據(jù)$（{x}_{3}-{x}_{2}）-（{x}_{2}-{x}_{1}）=a{T}^{2}$得，加速度a=$\frac{[（13.5-7.5）-（7.5-3.0）]×1{0}^{-2}}{0.01}$=1.5m/s²．
如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中頻率變成51Hz，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，則周期的測量值偏大，根據(jù)a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$知，加速度的測量值偏�。�若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電壓發(fā)生了改變，不影響加速度的測量，故測量值與真實(shí)值比較不變．
故答案為：（1）電火花，交流220V，（2）0.53，1.5，偏小，不變．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論的運(yùn)用．