《2022年高中物理 每日一題之快樂暑假 第10天 實驗:用打點計時器測速度(含解析)新人教版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高中物理 每日一題之快樂暑假 第10天 實驗:用打點計時器測速度(含解析)新人教版(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高中物理 每日一題之快樂暑假 第10天 實驗:用打點計時器測速度(含解析)新人教版
考綱要求:Ⅰ
難易程度:★★☆☆☆
用打點計時器可測紙帶運動的時間和位移。下面是沒有按操作順序?qū)懙牟煌暾膶嶒灢襟E,按照你對實驗的理解,在各步驟空白處填上適當(dāng)?shù)膬?nèi)容,然后根據(jù)實際操作的合理步驟,將各步驟的字母代號按順序?qū)懺诳瞻滋帯?
A.在電磁打點計時器的兩接線柱上分別接上導(dǎo)線,導(dǎo)線另一端分別接在50 Hz交流電源的兩接線柱上;
B.把電磁打點計時器固定在桌子上,讓紙帶穿過_______,并壓在_______下面;
C.用刻度尺測量從計時開始點到最后一個點間的距離Δx;
D.切斷電源,
2、取下紙帶,如果共有n個清晰的點,則這段紙帶記錄的時間Δt=________;
E.打開電源開關(guān),再用手水平地拉動紙帶,紙帶上打下一系列小點。
F.利用公式=計算紙帶運動的平均速度。
實驗步驟的合理順序是_______________。
【參考答案】限位孔 復(fù)寫紙 (n–1)×0.02 s BAEDCF
【試題解析】使用打點計時器時應(yīng)該將紙帶穿過限位孔,并將紙帶放在復(fù)寫紙下。打點時先開電源再釋放紙帶。合理的操作順序為BAEDCF。交流電頻率為50 Hz,打點時間間隔為0.02 s,紙帶上有n個清晰的點,則時間間隔為(n–1)×0.02 s。
【知識補給】
打點計時器的使用
3、(1)拖曳紙帶的物體應(yīng)靠近打點計時器,以充分利用紙帶,打出更多點跡。
(3)要先接通打點計時器的電源,再釋放小車。首先能避免紙帶被提前拖曳,能打點的紙帶縮短;其次可使打下的第一個點對應(yīng)初速度為零的狀態(tài),完整地記錄下運動的全過程,便于分析。
(3)誤差:紙帶和限位孔、紙帶和紙盤間的摩擦。對于電磁打點計時器,還有振針對紙帶的阻力。
使用打點計時器測量瞬時速度時應(yīng)注意
A.無論使用電磁打點計時器還是電火花計時器,都應(yīng)該把紙帶穿過限位孔,再把套在軸上的復(fù)寫紙壓在紙帶的上面
B.使用打點計時器時應(yīng)先接通電源,再拉動紙帶
C.使用電磁打點計時器在拉動紙帶時,拉動的方向應(yīng)與限位孔平行
D.
4、打點計時器只能連續(xù)工作較短時間,打點之后要立即關(guān)閉電源
小明拉著穿過打點計時器的紙帶的一端運動,紙帶上打出的點如圖所示,由此判斷紙帶的運動情況是
A.先勻速后減速 B.先加速后勻速
C.先減速后加速 D.先加速后減速
如圖為同一打點計時器打出的4條紙帶,其中平均速度最大的是(打點時間間隔均相同)
電磁打點計時器和電火花打點計時器都是使用________電源的計時儀器,電磁打點計時器工作的電壓是__________V,電火花打點計時器工作的電壓是_________V。當(dāng)電源頻率是50 H
5、z時,它每隔____________打一個點。如圖為物體運動時打點計時器打出的一條紙帶,圖中相鄰的點間還有四個點未畫出,已知打點計時器接交流50 Hz的電源,則ae段的平均速度為__________m/s。d瞬時速度約為___________m/s。(保留兩位有效數(shù)字)
(1)在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗中,按照實驗進(jìn)行的先后順序,將下述步驟的代號填在橫線上______________。
A.把穿過打點計時器的紙帶固定在小車后面
B.把打點計時器固定在木板上沒有滑輪的一端,并連好電路
C.換上新的紙帶,再重做兩次
D.把長木板平放在實驗桌上,并使滑輪伸出桌面
E.使小車
6、停在靠近打點計時器處,接通電源,放開小車,讓小車運動
F.把一條細(xì)繩拴在小車上,細(xì)繩跨過定滑輪,下邊吊著合適的鉤碼
G.?dāng)嚅_電源,取出紙帶
(2)紙帶上每隔___________s打下一點,現(xiàn)在使用打點計時器測定物體的速度,當(dāng)電源頻率低于50 Hz時,若仍按照50 Hz計算,則測出的速度值將比真實值_____________(選填“大”或者“小”).
如圖所示,在紙帶上選好的計時點下面標(biāo)0,在第5點下面標(biāo)1,在第10點下面標(biāo)2……,標(biāo)明的點叫計數(shù)點,則相鄰的計數(shù)點時間間隔為_______,兩相鄰計數(shù)點間的距離分別是x1、x2、x3……,測得x1=2.80 cm,x2=3.80 cm,x
7、3=4.76 cm,x4=5.76 cm,x5=6.78 cm。那么:
(1)根據(jù)各點的瞬時速度可用極短時間內(nèi)的平均速度表示,可計算1、2、3、4各點的瞬時速度,將得到的數(shù)據(jù)填入下表中。
計數(shù)點序號
1
2
3
4
通過計數(shù)點的速度v(cm/s)
(2)根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在坐標(biāo)紙上畫出v–t圖象(自己確定合理的標(biāo)度)。
(1)打點計時器接____(填“交流”、“直流”)電源,當(dāng)頻率是50 Hz時,打點計時器每隔____秒打一個點。
(2)電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器,根據(jù)打點計時器打出的紙帶,我們可以從紙帶上直接得到的物理量是______
8、____。
A.時間間隔
B.位移
C.平均速度
D.瞬時速度
(3)關(guān)于打點計時器的使用說法正確的是________。
A.電磁打點計時器使用的是10 V以下的直流電源
B.在測量物體速度時,先讓物體運動,后接通打點計時器的電源
C.使用的電源頻率越高,打點的時間間隔就越小
D.紙帶上打的點越密,說明物體運動得越快
(4)在“練習(xí)使用打點計時器”的實驗中,某同學(xué)選出了一條清晰的紙帶,如圖所示是小車拖動紙帶用打點計時器打出的一條紙帶,A、B、C、D、E、F、G為我們在紙帶上所選的計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1 s。試求BD、DF兩個過程的平均速度。vBD=____
9、____m/s;vDF=__________m/s。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
【參考答案】
BCD 電磁打點計時器使用復(fù)寫紙,電火花打點計時器不用復(fù)寫紙,A錯誤;實驗時應(yīng)當(dāng)先接通電源,再拉動紙帶,B正確;為減小摩擦,拉動紙帶的方向應(yīng)當(dāng)與限位孔平行,C正確;打點計時器不能長時間連續(xù)工作,D正確。
當(dāng)電源的頻率是50 Hz時,打點周期為0.02 s;電火花計時器的工作電壓是220 V,打點周期是0.02 s;ae段的平均速度為,d點的瞬時速度約為。
【點睛】對于基本實驗儀器,要會正確使用,了解其工作原理,為將來具體實驗打好基礎(chǔ),對于實驗裝置和工作原理,我們不僅從理論上學(xué)習(xí)它,還要從實
10、踐上去了解它,自己動手去做做。
(1)DBFAEGC或DBAFEGC (2)0.02 大
(1)正確的實驗步驟是:把長木板平放在實驗桌上,把打點計時器固定在木板一端,并連好電路,把穿過打點計時器的紙帶固定在小車后,使小車停在靠近打點計時器處,先接通電源,再放開小車,讓小車運動,打完一條紙帶,斷開電源,取下紙帶,換上新紙帶,再重做兩次,即順序為DBFAEGC或DBAFEGC。
(2)紙帶上每隔0.02 s打下一點,當(dāng)電源頻率低于50 Hz時,實際打點周期將變大,而進(jìn)行計算時,仍然用0.02 s,因此測出的速度數(shù)值將比物體的真實數(shù)值大。
0.1 s (1)33.0 42.8 52.6 62.7 (2)如圖所示
打點的時間間隔為0.02 s,相鄰計數(shù)點間有5個間隔,則相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1 s。
由極短時間內(nèi)的平均速度表示瞬時速度,則有,同理可得,,。
3打點穩(wěn)定后,再讓物體運動,B錯誤;C、使用的電源頻率越高,周期越小,打點的時間間隔就越小,C正確;D、紙帶上打的點越密,說明相同時間內(nèi)物體的位移越小,物體運動得越慢,D錯誤。故選C。
(4)BD段的平均速度為:;DF段的平均速度為:。