Question

19．打點計時器是高中物理中重要的物理實驗儀器，如圖中甲、乙兩種打點計時器是高中物理實驗中常用的，
（1）乙圖是電火花打點計時器，所接電源為頻率為50Hz的交流電源時（填直流或交流），每隔0.02 s打一次點．
（2）在某次實驗中，物體拖動紙帶做勻加速直線運動，打點計時器所用的電源頻率為50Hz，實驗得到的一條紙帶如圖丙所示，紙帶上每相鄰的兩個計數(shù)點之間都有4個點未畫出．按時間順序取0、1、2、3、4、5六個計數(shù)點，實驗中用直尺量出各計數(shù)點到0點的距離如圖所示（單位：cm）

①在計數(shù)點1所代表的時刻，紙帶運動的瞬時速度為v₁=0.18m/s，物體的加速度a=0.75m/s²（保留兩位有效數(shù)字）②該同學(xué)在測量的時候沒有將計數(shù)點
5的數(shù)值記錄下來，根據(jù)前面的數(shù)值可以推算出計數(shù)點5到0點的距離為14.50cm．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出計數(shù)點1的瞬時速度，根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出加速度的大小和點5和0的距離．

解答 解：（1）乙圖是電火花計時器，電火花計時器和電磁打點計時器一樣，工作時使用交流電源，當(dāng)電源的頻率是50Hz時，每隔0.02s打一次點．
（2）①點1的瞬時速度v₁=$\frac{{x}_{02}}{2T}$=$\frac{0.0355}{0.2}$=0.18m/s．
因為x₀₁=1.40cm，x₁₂=2.15cm，x₂₃=2.90cm，x₃₄=3.65cm，
可知連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差△x=0.75cm，
根據(jù)△x=aT²，得a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{0.0075}{0.01}$=0.75m/s²．
②x₄₅=x₃₄+△x=3.65+0.75cm=4.40cm，
所以計數(shù)點5到0點的距離為x₅=10.10+4.40cm=14.50cm．
故答案為：（1）電火花，交流，0.02；     
（2）①0.18，0.75； ②14.50．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運動的兩個重要推論的運用．