专题强化-实验：练习使用打点计时器测量纸带的平均速度和瞬时速度【原卷版】(人教版2019)

专题强化实验：练习使用打点计时器测量纸带的平均速度和瞬时速度 专题强化实验：练习使用打点计时器测量纸带的平均速度和瞬时速度1.学会安装和使用打点计时器.2.学会测量纸带、制表及记录数据.3.掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度．1.学会安装和使用打点计时器.2.学会测量纸带、制表及记录数据.3.掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度．SHAPE考点一考点一：打点计时器的使用平均速度的测量1．把打点计时器固定在桌子上．2．安装纸带．3．把打点计时器的两个接线柱接到交变电源上(电源频率为50Hz，电磁打点计时器接4～6V低压交变电源，电火花打点计时器接220V交变电源)．4．启动电源，用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点．随后立即关闭电源．5．取纸带上能够看清的某一点为起始点0，后面每5个点取一个计数点，分别用1,2,3…标出这些计数点，则两相邻计数点之间的时间间隔Δt＝0.1s.6．用刻度尺测量出各计数点到起始点的距离．7．计算两相邻计数点间的位移Δx.8．利用公式v＝eq\f(Δx,Δt)计算纸带上各相邻计数点间的平均速度．考点一考点一：瞬时速度的测量v－t图像1．测瞬时速度的原理纸带上某一位置的瞬时速度，可以粗略地由包含这一位置在内的一小段位移Δx内的平均速度表示，即根据v＝eq\f(Δx,Δt)，当Δt或Δx较小时，用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度．如图1所示，E点的瞬时速度可用D、F两点间的平均速度代表，即vE＝eq\f(Δx,Δt).图12．数据处理(1)根据v＝eq\f(Δx,Δt)计算出的速度可以代表在Δx这一段位移内任意一点的瞬时速度，将数据填入表中.位置0123456…x/mΔx/mΔt/sv/(m·s－1)(2)建立平面直角坐标系，如图，根据测量数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到物体运动的v－t图像．考点深化考点深化1．打点前，应使物体停在靠近(填“靠近”或“远离”)打点计时器的位置.2．打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带．3．打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源．4．对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕，即统一测量出各个计数点到起始点O之间的距离．5．为减小实验误差，1,2,3,4…不一定是连续的计时点，可以每5个点(中间隔4个点)取一个计数点，此时两计数点的时间间隔T＝0.1s.6．计算某计数点的瞬时速度时，一般地Δx、Δt应取该计数点前、后两个计数点之间的位移和时间，vn＝eq\f(Δxn＋Δxn＋1,2T).能力提升精练能力提升精练一、单选题1．下列关于使用打点计时器的说法正确的是（）A．使用打点计时器时应先释放纸带，再接通电源B．打点计时器只能连续工作很短的时间，打完点之后应立即关闭电源C．电磁打点计时器和电火花计时器的工作电源都是用直流电D．纸带上点迹越密集，说明被测量的物体运动的越快2．如图所示，上图是电磁打点计时器的示意图，下图是该打点计时器在某次实验中打出的纸带，则以下说法中正确的是（）A．该打点计时器应接在直流电源上B．纸带上两点间的时间间隔为C．当打点计时器正常工作时，纸带上点迹越密的地方表示纸带的运动速度越大D．若纸带上打出D、F两点的时间间隔为，两点间距为，则可以用大致表示打下E点时纸带的瞬时速度3．打点计时器是中学物理实验中常用的物理仪器，它可以在有限长度的纸带上打出一系列的点，人们通过对相关点间的距离的测量，便可测量出带动纸带的小车或滑块的平均速度、瞬时速度及加速度。某次使用打点计时器研究某小车的运动时，所用交流电源的频率为50Hz。关于该打点计时器的下列说法正确的是（）A．使用打点计时器时，应先释放纸带后接通电源B．打出相邻计时点的时间间隔为0.1sC．纸带上两相邻计数点间还有四个计时点，则打出两相邻计数点的时间间隔为0.1sD．打点计时器也可使用低压直流电源4．电火花计时器正逐渐取代传统的电磁打点计时器，下列不属于电火花计时器优点的是（）A．电火花计时器使用220V交流电源，不需要使用学生电源进行变压B．电火花计时器利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显出点迹的，计时更准确C．电火花计时器打点周期恒为0.02秒，不会由于电源的频率变化而变化D．电火花计时器打点时与纸带间的阻力很小，实验误差更小二、多选题5．关于打点计时器的使用，下列说法中正确的是（

）A．电火花打点计时器使用的是的交流电源B．在测量物体速度时，先接通打点计时器的电源，再让物体运动C．使用的电源频率越低，打点的时间间隔就越小D．纸带上打的点越稀疏，说明物体运动得越快6．使用电磁打点计时器时，下列做法正确的是（

）A．纸带要穿过限位孔，放置在复写纸的下面B．可以用干电池做打点计时器的电源C．每打完一条纸带要及时切断电源，防止线圈因过热而损坏D．实验时应当先放开小车，让其运动起来，再接通电源7．小张用同一个打点计时器在固定频率下，测量小车拉动纸带甲、乙、丙、丁的运动速度，每次小车都是自右向左运动，四段纸带的长度都相同，如图，则下列叙述正确的是（

）A．纸带甲打点均匀，表示小车的运动可能是匀速的B．纸带乙显示的平均速度一定大于纸带甲显示的平均速度C．纸带丙表示的小车的运动可能是先快后慢D．纸带丁表示的小车的运动可能是先慢后快三、填空题8．电磁打点计时器的电源应是______（选填“直流”或“交流”）电源。我国电火花打点计时器的工作电压为______V，实验室使用电源时，如果每6个计时点取一个计数点，即相邻两个计数点间的时间间隔为______s。当电源频率低于时，若仍按照计算，则测出的速度值将比真实值______。（选填“大”或“小”）9．电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用______（选填“直流电”或“交流电”）的计时仪器，当电源频率是50Hz时，每隔______s打一个点。如图所示为物体运动时打点计时器打出的一条纸带，图中相邻的两个计数点间还有四个点未画出，则d点对应的瞬时速度为______m/s。10．如图所示是一位同学用手拉动纸带通过电磁打点计时器打出的一条纸带，在纸带旁边附着一把毫米刻度尺，电磁打点计时器每隔0.02s打一个点，则由A到C物体的位移为_________cm，时间为________s。11．在“练习使用打点计时器的实验”中，一位同学所使用的交变电源的频率为50Hz，他所打出的一条纸带如图：（1）AD间的平均速度是_______m/s；（2）在打点计时器的使用中，关于接通电源和释放纸带的次序，下列说法正确的是_______。A．先接通电源，后释放纸带B．先释放纸带，后接通电源C．释放纸带同时接通电源D．先接通电源或先释放纸带都可以12．电磁打点计时使用______电源（填“直流”或“交流”），频率是50Hz，打点周期是______，实验得到做匀变速运动的纸带上A、B两点与B、C两点之间各有四个点，如图所示，则相邻计数点的时间间隔是______。四、实验题13．（1）电火花计时器工作时使用________（选填“交流”或“直流”）电源，电压为________V，当电源的频率是50Hz时，每隔________s打一次点。（2）有关电火花计时器的使用基本步骤如下：A．纸带完全通过电火花计时器后，及时关闭电火花计时器B．将电火花计时器插头插入相应的电源插座C．将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器D．接通开关，听到放电声，立即拖动纸带运动上述步骤正确的顺序是________（按顺序填写步骤编号）14．某同学利用打点计时器测物体的速度。（1）纸带上的点迹直接记录了________。A．物体运动的时间

B．物体的质量C．物体在不同时刻的速度

D．物体在不同时刻的位置（2）本实验选用电火花打点计时器，它工作电源的频率是50Hz，如果用它测量速度时，实验者不知道工作电源的频率已变为60Hz，而仍按50Hz进行计算，这样算出的速度值与物体速度的真实值相比________（填“偏大”或“偏小”）。（3）某同学选出了一条清晰的纸带，并取其中的A、B、C、D四个点进行研究（相邻两点间有4个点未画出）。由图可知，纸带是做________（填加速、减速或匀速）直线运动。在打点计时器打出B点时，物块的速度大小为________m/s。15．（1）电磁打点计时器和电火花计时器都是使用________（填直流或交流）电源的仪器，电火花计时器的工作电压是________V，当电源频率是50Hz时，它每隔________s打一次点。（2）若下面两图为某同学在做电磁打点计时器实验时，获得的两条纸带：两图中做变速直线运动的是________。（3）用电火花计时器在纸带上打点时，操作的合理顺序应是________。A．先接通电源，再用手牵动纸带B．先用手牵动纸带，后接通电源C．接通电源的同时用手牵动纸带（4）某次实验中得到一条如图所示的纸带，图中前几个点模糊，纸带上相邻计数点间还有四个点没画出来，计时器打点频率为50Hz。则从打A点到打D点共历时________s，从A到D纸带的平均速度是________m/s。（本小题结果均保留2位有效数字）16．如图是用光电门测量小车速度速度的实验截屏，在做该实验时，逐次将宽度为2cm、4cm、6cm、8cm的挡光片固定在小车上，更换挡光片时，保持挡光片的突出端位置不变。做该实验时，释放小车时需要注意___________、___________。A组同学把挡光片的突出端安装在车头位置，则图甲和图乙中，___________是A组同学的实验截图。17．用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度．如图所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1的时间为，通过光电门2的时间为，先后通过光电门1、2所用的总时间为，已知遮光条的宽度为d，光电门1、2间的距离为L，则滑块通过光电门1的速度为________，通过光电门2的速度为________，通过光电门1、2间的平均速度为________.（结果使用题目条件中的字母表示）18．（1）用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度。如图所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，已知遮光板的宽度为，滑块通过第一个光电门速度大小为____________m/s和第二个光电门的速度大小为____________m/s（保留两位有效数字）（2）为使测量值更接近瞬时速度，正确的措施是正确的措施是_________；A．换用宽度更宽的遮光条B．换用宽度更窄的遮光条C．使滑块的释放点更靠近光电门（3）为了监控车辆是否超速，交通部门常用测速仪来检测。测速原理如图所示，测速仪前后两次发出并接收超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出被测车辆的速度。如果某次检测一辆匀速运动的汽车的车速时，第一次从发出至收到超声波信号用了0.3s，第二次从发出至收到超声波信号用了0.6s，两次信号发出的时间间隔是1.55s，则测得汽车的速度为____________m/s（假设超声波的速度为340m/s，且大小保持不变）五、解答题19．为了监控车辆是否超速，交通部门常用测速仪来检测。测速原理如图所示，测速仪前后两次发出并接收超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出被测车辆的速度。如果某次检测车速时，第一次从发出至收到超声波信号用了0.3s，第二次从发出至收到超声波信号用了0.6s，两次信号发出的时间间隔是2s，则汽车的速度是多少？（假设超声波的速度为340m/s，且保持不变；结果保留四位有效数字）20．小车拖着纸带运动，用打点计时器在纸带上打出一些点。如图所示给出了从A点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中A、B、C、D、E、F、G都为计数点。测得：s1＝1.40cm，s2＝1.90cm，s3＝2.38cm，s4＝2.88cm，s5＝3.39cm，s6＝3.87cm，那么：（1）从计数点A，到计数点G，小车运动的时间是多少？（2）小车做怎样的运动？21．在“练习使用打点计时器”的实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，如图所示是小车拖动纸带用打点计时器打出的一条纸带。已知交流电的频率为50Hz，其每隔0.02s打一个点，A、B、C、D、E、F、G为我们在纸带上所选的计数点，相邻的两个计数点间还有4个点未标出，求：（1）相邻两个计数点之间