Question

如圖甲所示為測量電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的實(shí)驗(yàn)裝置，半徑不大的圓形卡紙固定在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上，在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．在圓形卡紙的旁邊安裝一個(gè)改裝了的電火花計(jì)時(shí)器。

下面是該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟：
①使電火花計(jì)時(shí)器與圓形卡紙保持良好接觸；
②啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，使圓形卡紙轉(zhuǎn)動(dòng)起來；
③接通電火花計(jì)時(shí)器的電源，使它工作起來；
④關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，拆除電火花計(jì)時(shí)器；研究卡紙上留下的一段痕跡（如圖乙所示），寫出角速度ω的表達(dá)式，代入數(shù)據(jù)，得出ω的測量值。
（1）要得到角速度ω的測量值，還缺少一種必要的測量工具，它是____

A．秒表

B．游標(biāo)卡尺

C．圓規(guī)

D．量角器

（2）設(shè)電火花計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)間間隔為t，卡紙上有連續(xù)打下的n個(gè)點(diǎn)，寫出ω的表達(dá)式，并指出表達(dá)式中各個(gè)物理量的含義                     ；
（3）為了避免在卡紙連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中出現(xiàn)打點(diǎn)重疊，在電火花計(jì)時(shí)器與盤面保持良好接觸的同時(shí)，可以緩慢地將電火花計(jì)時(shí)器沿圓形卡紙半徑方向向卡紙中心移動(dòng)。則卡紙上打下的點(diǎn)的分布曲線不是一個(gè)圓，而是類似一種螺旋線，如圖丙所示。你認(rèn)為這對(duì)測量結(jié)果有無影響，寫出理由                                       。

Answer 1

①D（2分）②（1分），θ是n個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的圓心角（1分）；③沒有影響（1分），電火花計(jì)時(shí)器向卡紙中心移動(dòng)時(shí)不影響角度的測量（1分）

分析：從題意上可知，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以記錄時(shí)間，要求角速度，還得知道在一定的時(shí)間里轉(zhuǎn)過的角度，這點(diǎn)可用量角器測量
緩慢地將電火花計(jì)時(shí)器沿圓形卡紙半徑方向向卡紙中心移動(dòng)．則卡紙上打下的點(diǎn)的分布曲線不是一個(gè)圓，而是類似一種螺旋線，點(diǎn)跟點(diǎn)間的角度沒變，對(duì)測量無影響．
解答：解：（1）由角速度的定義式ω=可知：測要測出角速度，需要測量點(diǎn)跟點(diǎn)間的角度，需要的器材是量角器．故選D．
（2）由ω=可知，ω=，θ是n個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的圓心角，T是電火花計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔．
（3）由于點(diǎn)與圓心連線之間的角度沒變化，則對(duì)測量角速度沒有影響．
故答案為：（1）D；（2）ω=，θ是n個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的圓心角，T是電火花計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔；（3）沒有影響．
點(diǎn)評(píng)：本題要求要有較好的實(shí)驗(yàn)分析能力，要較熟練的掌握實(shí)驗(yàn)的步驟、要點(diǎn)和儀器的熟練應(yīng)用，既考查到了角速度的定義和求解，也考察到了對(duì)實(shí)驗(yàn)有無影響的因素分析，是一道較好的題．