Question

15．打點計時器是高中物理中重要的實驗儀器，如圖中的甲、乙兩種打點計時器是高中物理實驗中常用的，請回答下面的問題：

（1）圖乙是電火花（填“電磁”或“電火花”）打點計時器，電源采用的是交流220V（填“交流4-6V”或“交流220V”或“四節(jié)干電池”）．
（2）某同學在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點，其相鄰點間的距離如圖丙所示，每兩個相鄰的計數(shù)點之間還有4個打印點未畫出（交流電的頻率為50Hz）．試根據(jù)紙帶上各個計數(shù)點間的距離計算出：（要求小數(shù)部分保留2位有效數(shù)字）．
①打下B點時小車的瞬時速度為0.40m/s；
②小車運動的加速度為0.80m/s²．

Answer 1

分析 了解電磁打點計時器和電火花打點計時器的工作電壓、工作原理即可正確解答；同時要熟練使用打點計時器進行有關的操作；
根據(jù)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(jù)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A點時小車的瞬時速度大小．

解答 解：（1）電磁打點計時器工作所用電源是交流電源，電壓為 4～6V；而電火花打點計時器的工作電壓為220V；
圖乙是電火花打點計時器，電源采用的是交流220V；
（2）每兩個相鄰的測量點之間的時間間隔T=0.10s，根據(jù)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，
得：v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{3.62+4.38}{2×0.1}×1{0}^{-2}$ m/s=0.40m/s
根據(jù)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=$\frac{1}{3}$（a₁+a₂+a₃）
即小車運動的加速度計算表達式為：
a=$\frac{{x}_{DG}-{x}_{AD}}{9{T}^{2}}$
代入數(shù)據(jù)，解得：a=$\frac{（7.62+6.80+5.99-5.20-4.38-3.62）×1{0}^{-2}}{9×0．{1}^{2}}$ m/s²=0.80m/s²
故答案為：（1）電火花；交流220V；（2）①0.40；   ②0.80．

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習它，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；
要學會應用勻變速直線的規(guī)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．