Question

（1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用

 

V的

 

電源（填“交流”或“直流”）．
（2）在“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”的實(shí)驗(yàn)中，利用重物牽引小車，用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)，f=50Hz，得到一條清晰的紙帶．取其中的A、B、C、…七個(gè)點(diǎn)進(jìn)行研究，這七個(gè)點(diǎn)和刻度尺標(biāo)度的對(duì)應(yīng)如圖所示．

①小車向

 

運(yùn)動(dòng)（相對(duì)圖中方位填“左”或“右”）；
②A點(diǎn)到D點(diǎn)的平均速度是

 

m/s，F(xiàn)點(diǎn)瞬時(shí)速度是

 

m/s；（保留三位小數(shù)）
③根據(jù)紙帶可以計(jì)算小車的加速度a的大小是

 

m/s²（保留2位有效數(shù)字，即從左邊第一個(gè)不是0的數(shù)字起留2位數(shù)字）
（3）如果當(dāng)時(shí)交變電流的頻率是f=51Hz，而計(jì)算時(shí)任按f=50Hz，那么速度的測量值

 

（選填：偏大、偏小或相等）

Answer 1

分析：了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理，就能夠熟練使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器便能正確解答．
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，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，可以求出打紙帶上某點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小．明確周期和頻率之間的關(guān)系，了解真實(shí)值和測量值之間的關(guān)系，可正確解答．

解答：解：（1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用4-6V的交流電源．
（2）①根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)可以看出從A點(diǎn)到G點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離增大，所以從A點(diǎn)到G點(diǎn)速度增大．
重物牽引小車，小車做加速運(yùn)動(dòng)，所以小車向左運(yùn)動(dòng)．
②由于AB兩點(diǎn)之間的共有5個(gè)時(shí)間間隔，而打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s；
A點(diǎn)到D點(diǎn)的平均速度

.

vAD

=

XAD

tAD

=

0.0415

0.3

=0.138m/s
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F點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小．
v_F=

XEG

tEG

=

0.1062-0.0610

0.2

=0.226 m/s
③設(shè)A到B之間的距離為x₁，以后各段分別為x₂、x₃、x₄、x₅、x₆，
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：x₄-x₁=3a₁T² 
x₅-x₂=3a₂T² 
 x₆-x₃=3a₃T² 
為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)三個(gè)加速度取平均值
得：a=

1

3

（a₁+a₂+a₃）
即小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為：a=

XDG-XAD

9T2

=

(0.1062-0.0415)-(0.0415-0)

9×(0.1)2

m/s²=0.26m/s²
（3）如果在某次實(shí)驗(yàn)中，交流電的頻率51Hz，f＞50Hz，那么實(shí)際打點(diǎn)周期變小，
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v=

x

t

，真實(shí)的速度值就會(huì)偏大，
所以測量的速度值與真實(shí)的速度值相比是偏小．
故答案為：（1）4-6；交流
（2）①左  ②0.138；0.226 ③0.26
（3）偏小

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于基本實(shí)驗(yàn)儀器不光要了解其工作原理，還要從實(shí)踐上去了解它，自己動(dòng)手去實(shí)際操作，達(dá)到熟練使用的程度．
要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用．