高中物理人教版第一章运动的描述4实验用打点计时器测速度 课时训练4实验

课时训练4实验:用打点计时器测速度题组一打点计时器及其使用1.打点计时器在纸带上的点迹,直接记录了()A.物体运动的时间B.物体在不同时刻的位置C.物体在不同时间内的位移D.物体在不同时刻的速度解析:电火花计时器和电磁打点计时器都是每隔s在纸带上打一个点,因此,打在纸带上的点迹可直接反映物体的运动时间,因为纸带跟运动物体连在一起,打点计时器固定,所以纸带上的点迹就相应地记录了物体在不同时刻的位置。用刻度尺量出各点迹间的间隔,可知道物体在不同时间内的位移,再根据速度公式可算出物体在不同时刻的速度,但这些量不是纸带上的点迹直接记录的。答案:AB2.打点计时器振针打点周期取决于()A.交流电源电压的高低B.交流电源的频率C.永久性磁铁的磁性强弱D.振针与复写纸间的距离答案:B3.对电火花计时器和电磁打点计时器的有关说法中,正确的是()①电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源②两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样③电火花计时器在纸带上打点也是靠振针和复写纸④电磁打点计时器打点的是电火花和墨粉A.①②B.③④C.①③ D.②④解析:电磁打点计时器在纸带上是靠振针和复写纸打点,而电火花计时器是靠电火花和墨粉打点,所以③④均错误。故选项A正确。答案:A题组二实验步骤及注意事项4.(多选)使用打点计时器时应注意()A.无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器,都应该把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸压在纸带上面B.使用打点计时器时应先接通电源,再拉动纸带C.使用打点计时器时,拉动纸带的方向应与限位孔平行D.打点计时器只能连续工作很短时间,打点之后要立即关闭电源解析:电磁打点计时器需要复写纸,电火花计时器不需要复写纸,选项A错误;实验时应先接通电源,再拉动纸带,可使纸带上打出更多的点,纸带的利用率更高,选项B正确;拉动纸带的方向与限位孔平行可减小摩擦,选项C正确;打点计时器不能长时间连续工作,选项D正确。答案:BCD5.使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中:(1)在如下基本步骤中,正确的排列顺序为。

A.把电火花计时器固定在桌子上B.安装纸带C.松开纸带让物体带着纸带运动D.接通220V交流电源E.按下脉冲输出开关,进行打点(2)在安装纸带时,要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在上,还要检查是否夹在纸带之间。

解析:根据实验原理,通过对实验仪器的观察,掌握新仪器的使用方法是一种重要的实验能力。电火花计时器的特点:打点是靠放电针和墨粉纸盘之间的火花放电来实现的,故其操作步骤和电磁打点计时器是相似的。墨粉纸盘应套在纸盘轴上,使它可以转动,并被均匀地利用。墨粉纸盘夹在两条白纸带之间,目的是使墨粉纸盘可以更好地转动。答案:(1)ABDEC(2)纸盘轴墨粉纸盘题组三实验数据处理及误差分析6.如图所示是拖动纸带时打点计时器打出的一条纸带,A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点,相邻计数点间的时间间隔为s,试估算打点计时器打下B、C、D各点时的瞬时速度:vB=m/s,vC=m/s,vD=m/s。

解析:根据某段时间内的平均速度可以“粗略”代表时间中点的瞬时速度的思想,计算打点计时器打下B点时的瞬时速度可用AC段的平均速度来代替。vB==m/s同理:vC===m/svD==m/s。答案:(建议用时:30分钟)1.使用电火花计时器在纸带上打点时,合理的操作顺序应该是()A.接通电源的同时用手牵动纸带B.可以随意操作,没有先后顺序之分C.先接通电源,待打点稳定后再用手牵动纸带D.先用手牵动纸带,后接通电源答案:C2.(多选)通过打点计时器得到的一条纸带上的点不均匀,下列判断正确的是()A.点密集的地方物体运动的速度比较大B.点密集的地方物体运动的速度比较小C.点不均匀说明物体在相等时间内发生的位移不相等D.点不均匀说明打点计时器有故障解析:纸带上每相邻两个点之间的时间都相等,所以点密集的地方,说明相同长度的纸带通过打点计时器的时间长,所以物体运动的速度比较小,故选项A错,选项B对。点不均匀是因为物体在相等的时间内发生的位移不相等,故选项C对,选项D错。答案:BC3.(1)在做用打点计时器测速度的实验时,要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的“电磁打点计时器”使用的电压是 V和(选填“直流电源”或“交流电源”),它每隔s打一个点。

(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是()A.先接通电源,再让纸带运动B.先让纸带运动,再接通电源C.让纸带运动的同时接通电源D.先让纸带运动或先接通电源都可以解析:(1)电磁打点计时器的工作电压是6V以下的交变电流,一般是4~6V。打点间隔为交变电流的频率的倒数,当电源的频率是50Hz时,打点周期是s。(2)使用打点计时器时,应先接通电源,让打点计时器工作,再让纸带运动使打点计时器在上面打出点迹,故A项正确。答案:(1)4~6交流电源(2)A4.如图所示,打点计时器所用电源的频率为50Hz,某次实验中得到一条纸带,用厘米刻度尺测量情况如图所示,纸带在A、C间的平均速度为m/s,A、D间的平均速度是m/s;B点的瞬时速度更接近于m/s。

解析:由题意知,相邻两点间的时间间隔为s,A、C两点间的距离为14mm=m,A、D两点间的距离为26mm=m。由公式v=得vAC=m/s=m/s,vAD=m/s≈m/s。B点的瞬时速度更接近A、C间的平均速度m/s。答案:5.某物体的运动规律如图所示,下列说法中正确的是()A.物体在第1s末运动方向发生变化B.第2s内、第3s内的速度方向是相同的C.物体在第2s内返回出发点,向反方向运动D.在这7s内物体做往复运动解析:物体在第1s末运动方向没有发生变化,选项A错;第2s内、第3s内的速度方向是相反的,选项B错;物体在第2s内位移变大,向正方向运动,选项C错;整个过程中物体做的是往复运动,选项D对。答案:D6.某同学在做“练习使用打点计时器”实验时打出的纸带如图所示,每两点之间还有四个点没有画出来,图中上面的数字为相邻两点间的距离,打点计时器的电源频率为50Hz。(1)相邻两个计数点间的时间为s。

(2)打第4个计数点时纸带的速度v4=m/s。(保留三位有效数字)

解析:(1)每两个计数点间有5个打点间隔,所以T=5×s=s。(2)打第4个计数点时的瞬时速度近似等于3、5两点间的平均速度,所以v4=m/s≈m/s。答案:(1)(2)7.在用打点计时器测速度的实验中,某同学得到一条打点清晰的纸带,如图所示,要求测出D点的瞬时速度。本实验采用包含D点的一段间隔内的平均速度来粗略地代表D点的瞬时速度,已知交流电源的频率为50Hz,下列几种方法最准确的是()A.=vD,Δt1=sB.=vD,Δt2=sC.=vD,Δt3=sD.=vD,Δt4=s答案:D8.如图所示是用打点计时器测小车瞬时速度的实验时得到的一条纸带的一部分,从0点开始依照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6……现在量得0、1间的距离x1=cm,1、2间的距离x2=cm,2、3间的距离x3=cm,3、4间的距离x4=cm,4、5间的距离x5=cm,5、6间的距离x6=cm(f=50Hz)。(1)根据上面的记录,计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度并填在下表中。位置12345v/(m·s-1)(2)根据(1)中表格的数据,在图中画出小车的v-t图象,并说明小车速度变化的特点。解析:(1)打点计时器打点1时的速度可以用0和2间的平均速度来表示,v1==cm/s=m/s,同理可