Question

14．我校高一同學(xué)在做“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”實(shí)驗(yàn)中使用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)儀器，其電源頻率為50Hz．
（1）使用的電壓是220V的交流電（選填“直流電”或“交流電”），它每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn)．
（2）接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源和讓紙帶開始運(yùn)動，這兩個(gè)操作之間的時(shí)間順序關(guān)系是A
A．先接通電源，再讓紙帶運(yùn)動
B．先讓紙帶運(yùn)動，再接通電源
C．讓紙帶運(yùn)動的同時(shí)接通電源
D．先讓紙帶運(yùn)動或先接通電源都可以
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)某位同學(xué)利用小車做勻加速運(yùn)動打出的紙帶如圖所示，每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒有畫出來，圖中上面的數(shù)字為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離．

①小車做勻加速直線運(yùn)動的加速度a=2.02m/s²．
②打第4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)紙帶的速度v₄=1.21m/s．（保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)儀器，其電源頻率為50Hz，常用的電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器使用的是交流電，它們是每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)；使用時(shí)應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后釋放紙帶讓紙帶，如果先放開紙帶開始運(yùn)動，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，紙帶上可能由很長一段打不上點(diǎn)；
根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出加速度的大小，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出4點(diǎn)的瞬時(shí)速度．

解答 解：（1）常用的電火花計(jì)時(shí)器使用的是交流電220V，其電源頻率為50Hz，它們是每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)．
（2）開始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后釋放紙帶讓紙帶（隨物體）開始運(yùn)動，如果先放開紙帶開始運(yùn)動，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差；同時(shí)先打點(diǎn)再釋放紙帶，可以使打點(diǎn)穩(wěn)定，提高紙帶利用率，可以使紙帶上打滿點(diǎn)，故BCD錯(cuò)誤，A正確．
故選：A
（3）每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒有畫出來，因此相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的周期為T=0.1s；
根據(jù)△x=aT²，結(jié)合作差法，解得：a=$\frac{0.111+0.131+0.151-0.05-0.0705-0.091}{9×0．{1}^{2}}$=2.02m/s²；
4點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于35段的平均速度，則有：v₄=$\frac{{x}_{35}}{2T}$=$\frac{0.111+0.131}{2×0.1}$=1.21m/s．
故答案為：（1）220，交流電，0.02； （2）A； （3）①2.02，②1.21．

點(diǎn)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(shí)踐上去了解它，自己動手去做做，以加強(qiáng)基本儀器的了解和使用．
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(shí)速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運(yùn)動兩個(gè)重要推論的運(yùn)用．注意有效數(shù)字的保留．