Question

18．實驗題
（1）關(guān)于電磁打點計時器和電火花計時器，下列說法正確的是B
A．電磁打點計時器用的是直流電源，而電火花計時器用的是交流電源
B．它們每隔0.02s打一個點
C．它們的工作電壓均為220V的交流電源
D．使用它們計時時，必須先拉動紙帶，再立即接通電源．
（2）如圖1所示是電火花計時器的示意圖，其工作時的基本步驟如下：
A．當(dāng)紙帶完全通過電火花計時器后，及時關(guān)閉電火花計時器
B．接通開關(guān)，聽到放電聲，拖動紙帶運動
C．將紙帶從墨粉紙盤下面穿過打點計時器
D．將電火花計時器插頭插入相應(yīng)的電源插座
上述步驟正確的順序是DCBA．（按順序填寫步驟編號）

（3）打點計時器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點計時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，紙帶上打點如圖，則打點計時器打A點時小車的速度v_A=0.55m/s，若小車做勻變速直線運動，該運動過程的加速度a=5m/s²
（4）在研究勻變速直線運動的實驗中，算出小車經(jīng)過各計數(shù)點的瞬時速度，為了計算加速度，最合理的方法是C
A．根據(jù)任意兩計數(shù)點的速度用公式a=$\frac{△v}{△t}$算出加速度
B．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v-t圖象，量取其傾角θ，由公式a=tanθ求出加速度
C．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v-t圖象，由圖象上相距較遠的兩點所對應(yīng)的速度、時間用公式a=$\frac{△v}{△t}$算出加速度
D．依次算出通過連續(xù)兩計數(shù)點間的加速度，算出平均值作為小車的加速度．

Answer 1

分析 解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項；
根據(jù)勻變速直線運動中，平均速度等于中間時刻的瞬時速度求解A、B兩點的速度；
根據(jù)推論公式△x=aT²求解加速度；
通過題目給出的數(shù)據(jù)作出速度-時間圖象，解出其斜率即是小車的加速度．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、電火花計時器是使用交流電源的計時儀器，電磁打點計時器的工作電壓交流6V以下，當(dāng)電源的頻率為50Hz時，它每隔0.02s打一次點，故AC錯誤，B正確；
D、使用它們計時時，必須先接通電源，再拉動紙帶，故D錯誤；
（2）實驗步驟要遵循先安裝器材后進行實驗的原則進行：先將電火花計時器插頭插入相應(yīng)的電源插座，再將紙帶從墨粉紙盤下面穿過打點計時器，然后接通開關(guān)，聽到放電聲，拖動紙帶運動，最后當(dāng)紙帶完全通過電火花計時器后，及時關(guān)閉電火花計時，上述步驟正確的順序是DCBA．
（3）小車做勻加速直線運動，平均速度等于中間時刻的瞬時速度，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、在處理實驗數(shù)據(jù)時，如果只使用其中兩個數(shù)據(jù)，由于偶然誤差的存在可能會造成最后誤差較大；所以我們可以根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v-t圖象，考慮到誤差，不可能是所有點都整齊的排成一條直線，連線時，應(yīng)該盡量使那些不能畫在線上的點均勻地分布在線的兩側(cè)，這樣圖線上會舍棄誤差較大的點，由圖線上任意兩點所對應(yīng)的速度及時間，用公式a=$\frac{△v}{△t}$算出加速度，所以誤差小；故A錯誤，C正確．
B、若用一組數(shù)據(jù)則無法求得加速度a；故B錯誤；
D、若依次算出通過連續(xù)兩計數(shù)點間的加速度，算出平均值作為小車的加速度，則實際應(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錯誤；
故答案為：（1）B；（2）DCBA；（3）0.55，5；（4）C．

點評 對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，還要從實踐上去了解它，自己動手去做做，以加強基本儀器的了解和使用；
明確紙帶處理中瞬時速度和加速度的求解方法，掌握電火花打點計時器與電磁打點計時器的區(qū)別與聯(lián)系；
還考查實驗數(shù)據(jù)處理的方法，在實驗中處理數(shù)據(jù)的方法較多，而圖象法往往是一種比較準確的解題方法．