Question

（1）關于電磁打點計時器的使用，下列說法正確的是

 

A．電磁打點計時器使用的是6V以下的直流電源
B．在測量物體速度時，先讓物體運動，后接通電源
C．使用的電源頻率越高，打點的時間間隔就越小
D．某條紙帶上打的點越來越密，說明物體運動越來越慢
（2）電磁打點計時器是測量時間的儀器，在測定勻變速直線運動加速度實驗中，某次實驗紙帶的記錄如圖所示，紙帶上O、A、B、C、D、E、F、G為計數點，每相鄰兩個計數點間還有4個點沒有畫出，由圖可知紙帶的加速度等于

 

，在打D點時紙帶的速度為

 

（保留兩位有效數字），F到G的距離為

 

cm．

（3）如果當時電網中交變電流的頻率是f=51Hz，而做實驗的同學并不知道，那么加速度的測量值與實際值相比

 

（選填：偏大、偏小或不變）．

Answer 1

分析：了解打點計時器的工作原理，就能夠熟練使用打點計時器便能正確解答．
根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根據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D點時小車的瞬時速度大小．

解答：解：（1）A、電磁打點計時器使用的是6V以下的交流電源，故A錯誤；
B、實驗過程應先接通電源，后釋放紙帶，否則在紙帶上留下的點很少，不利于數據的處理和減小誤差，故B錯誤．
C、使用的電源頻率越高，周期越小，打點的時間間隔就越小，故C正確；
D、紙帶上打的點越密，說明相等的時間間隔位移越小，即物體運動的越慢，故D正確；
故選：CD．
（2）由于每相鄰兩個計數點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數點間的時間間隔T=0.1s，
設0到A之間的距離為x₁，以后各段分別為x₂、x₃、x₄、x₅、x₆，
根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：x₄-x₁=3a₁T² 
x₅-x₂=3a₂T² 
 x₆-x₃=3a₃T² 
為了更加準確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值
得：a=

1

3

（a₁+a₂+a₃）
即小車運動的加速度計算表達式為：a=

XCF-XOC

9T2

=

(0.1965-0.0645)-0.0645

9×(0.1)2

m/s²=0.75m/s²
根據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D點時小車的瞬時速度大小．
v_D=

xCE

2T

=

0.1450-0.0645

0.2

=0.40m/s
由于△x=aT²=0.75cm
所以x_FG=x_EF+△x=5.15cm+0.75cm=5.90cm
（3）如果在某次實驗中，交流電的頻率51Hz，f＞50Hz，那么實際打點周期變小，
根據運動學公式△x=at²得：真實的加速度值就會偏大，
所以測量的加速度值與真實的加速度值相比是偏小．
故答案為：（1）CD，
（2）0.75m/s²，0.40m/s，5.90，
（3）偏小

點評：對于基本實驗儀器不光要了解其工作原理，還要從實踐上去了解它，自己動手去實際操作，達到熟練使用的程度．
要提高應用勻變速直線的規律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用．注意計數點的選取時相鄰的時間間隔．