高中物理人教版第一章運(yùn)動(dòng)的描述4實(shí)驗(yàn)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度 課時(shí)訓(xùn)練4實(shí)驗(yàn)

課時(shí)訓(xùn)練4實(shí)驗(yàn):用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度題組一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及其使用1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上的點(diǎn)跡,直接記錄了()A.物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間B.物體在不同時(shí)刻的位置C.物體在不同時(shí)間內(nèi)的位移D.物體在不同時(shí)刻的速度解析:電火花計(jì)時(shí)器和電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器都是每隔s在紙帶上打一個(gè)點(diǎn),因此,打在紙帶上的點(diǎn)跡可直接反映物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,因?yàn)榧垘Ц\(yùn)動(dòng)物體連在一起,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定,所以紙帶上的點(diǎn)跡就相應(yīng)地記錄了物體在不同時(shí)刻的位置。用刻度尺量出各點(diǎn)跡間的間隔,可知道物體在不同時(shí)間內(nèi)的位移,再根據(jù)速度公式可算出物體在不同時(shí)刻的速度,但這些量不是紙帶上的點(diǎn)跡直接記錄的。答案:AB2.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器振針打點(diǎn)周期取決于()A.交流電源電壓的高低B.交流電源的頻率C.永久性磁鐵的磁性強(qiáng)弱D.振針與復(fù)寫(xiě)紙間的距離答案:B3.對(duì)電火花計(jì)時(shí)器和電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的有關(guān)說(shuō)法中,正確的是()①電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器都是使用交流電源②兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率與交流電源的頻率一樣③電火花計(jì)時(shí)器在紙帶上打點(diǎn)也是靠振針和復(fù)寫(xiě)紙④電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的是電火花和墨粉A.①②B.③④C.①③ D.②④解析:電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上是靠振針和復(fù)寫(xiě)紙打點(diǎn),而電火花計(jì)時(shí)器是靠電火花和墨粉打點(diǎn),所以③④均錯(cuò)誤。故選項(xiàng)A正確。答案:A題組二實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)4.(多選)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)注意()A.無(wú)論使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器還是電火花計(jì)時(shí)器,都應(yīng)該把紙帶穿過(guò)限位孔,再把套在軸上的復(fù)寫(xiě)紙壓在紙帶上面B.使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)先接通電源,再拉動(dòng)紙帶C.使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),拉動(dòng)紙帶的方向應(yīng)與限位孔平行D.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器只能連續(xù)工作很短時(shí)間,打點(diǎn)之后要立即關(guān)閉電源解析:電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要復(fù)寫(xiě)紙,電火花計(jì)時(shí)器不需要復(fù)寫(xiě)紙,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源,再拉動(dòng)紙帶,可使紙帶上打出更多的點(diǎn),紙帶的利用率更高,選項(xiàng)B正確;拉動(dòng)紙帶的方向與限位孔平行可減小摩擦,選項(xiàng)C正確;打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作,選項(xiàng)D正確。答案:BCD5.使用電火花計(jì)時(shí)器分析物體運(yùn)動(dòng)情況的實(shí)驗(yàn)中:(1)在如下基本步驟中,正確的排列順序?yàn)椤?/p>

A.把電火花計(jì)時(shí)器固定在桌子上B.安裝紙帶C.松開(kāi)紙帶讓物體帶著紙帶運(yùn)動(dòng)D.接通220V交流電源E.按下脈沖輸出開(kāi)關(guān),進(jìn)行打點(diǎn)(2)在安裝紙帶時(shí),要檢查墨粉紙盤(pán)是否已經(jīng)正確地套在上,還要檢查是否夾在紙帶之間。

解析:根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的觀(guān)察,掌握新儀器的使用方法是一種重要的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。電火花?jì)時(shí)器的特點(diǎn):打點(diǎn)是靠放電針和墨粉紙盤(pán)之間的火花放電來(lái)實(shí)現(xiàn)的,故其操作步驟和電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是相似的。墨粉紙盤(pán)應(yīng)套在紙盤(pán)軸上,使它可以轉(zhuǎn)動(dòng),并被均勻地利用。墨粉紙盤(pán)夾在兩條白紙帶之間,目的是使墨粉紙盤(pán)可以更好地轉(zhuǎn)動(dòng)。答案:(1)ABDEC(2)紙盤(pán)軸墨粉紙盤(pán)題組三實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及誤差分析6.如圖所示是拖動(dòng)紙帶時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶,A、B、C、D、E為我們?cè)诩垘纤x的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為s,試估算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B、C、D各點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度:vB=m/s,vC=m/s,vD=m/s。

解析:根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度可以“粗略”代表時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度的思想,計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度可用AC段的平均速度來(lái)代替。vB==m/s同理:vC===m/svD==m/s。答案:(建議用時(shí):30分鐘)1.使用電火花計(jì)時(shí)器在紙帶上打點(diǎn)時(shí),合理的操作順序應(yīng)該是()A.接通電源的同時(shí)用手牽動(dòng)紙帶B.可以隨意操作,沒(méi)有先后順序之分C.先接通電源,待打點(diǎn)穩(wěn)定后再用手牽動(dòng)紙帶D.先用手牽動(dòng)紙帶,后接通電源答案:C2.(多選)通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的一條紙帶上的點(diǎn)不均勻,下列判斷正確的是()A.點(diǎn)密集的地方物體運(yùn)動(dòng)的速度比較大B.點(diǎn)密集的地方物體運(yùn)動(dòng)的速度比較小C.點(diǎn)不均勻說(shuō)明物體在相等時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移不相等D.點(diǎn)不均勻說(shuō)明打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有故障解析:紙帶上每相鄰兩個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間都相等,所以點(diǎn)密集的地方,說(shuō)明相同長(zhǎng)度的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的時(shí)間長(zhǎng),所以物體運(yùn)動(dòng)的速度比較小,故選項(xiàng)A錯(cuò),選項(xiàng)B對(duì)。點(diǎn)不均勻是因?yàn)槲矬w在相等的時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移不相等,故選項(xiàng)C對(duì),選項(xiàng)D錯(cuò)。答案:BC3.(1)在做用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度的實(shí)驗(yàn)時(shí),要用到打點(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,常用的“電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”使用的電壓是?V和(選填“直流電源”或“交流電源”),它每隔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(kāi)始運(yùn)動(dòng),這兩個(gè)操作之間的時(shí)間順序關(guān)系是()A.先接通電源,再讓紙帶運(yùn)動(dòng)B.先讓紙帶運(yùn)動(dòng),再接通電源C.讓紙帶運(yùn)動(dòng)的同時(shí)接通電源D.先讓紙帶運(yùn)動(dòng)或先接通電源都可以解析:(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是6V以下的交變電流,一般是4~6V。打點(diǎn)間隔為交變電流的頻率的倒數(shù),當(dāng)電源的頻率是50Hz時(shí),打點(diǎn)周期是s。(2)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),應(yīng)先接通電源,讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作,再讓紙帶運(yùn)動(dòng)使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在上面打出點(diǎn)跡,故A項(xiàng)正確。答案:(1)4~6交流電源(2)A4.如圖所示,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz,某次實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶,用厘米刻度尺測(cè)量情況如圖所示,紙帶在A(yíng)、C間的平均速度為m/s,A、D間的平均速度是m/s;B點(diǎn)的瞬時(shí)速度更接近于m/s。

解析:由題意知,相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為s,A、C兩點(diǎn)間的距離為14mm=m,A、D兩點(diǎn)間的距離為26mm=m。由公式v=得vAC=m/s=m/s,vAD=m/s≈m/s。B點(diǎn)的瞬時(shí)速度更接近A、C間的平均速度m/s。答案:5.某物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律如圖所示,下列說(shuō)法中正確的是()A.物體在第1s末運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化B.第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的速度方向是相同的C.物體在第2s內(nèi)返回出發(fā)點(diǎn),向反方向運(yùn)動(dòng)D.在這7s內(nèi)物體做往復(fù)運(yùn)動(dòng)解析:物體在第1s末運(yùn)動(dòng)方向沒(méi)有發(fā)生變化,選項(xiàng)A錯(cuò);第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的速度方向是相反的,選項(xiàng)B錯(cuò);物體在第2s內(nèi)位移變大,向正方向運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C錯(cuò);整個(gè)過(guò)程中物體做的是往復(fù)運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D對(duì)。答案:D6.某同學(xué)在做“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶如圖所示,每?jī)牲c(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出來(lái),圖中上面的數(shù)字為相鄰兩點(diǎn)間的距離,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz。(1)相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間為s。

(2)打第4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)紙帶的速度v4=m/s。(保留三位有效數(shù)字)

解析:(1)每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有5個(gè)打點(diǎn)間隔,所以T=5×s=s。(2)打第4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度近似等于3、5兩點(diǎn)間的平均速度,所以v4=m/s≈m/s。答案:(1)(2)7.在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)得到一條打點(diǎn)清晰的紙帶,如圖所示,要求測(cè)出D點(diǎn)的瞬時(shí)速度。本實(shí)驗(yàn)采用包含D點(diǎn)的一段間隔內(nèi)的平均速度來(lái)粗略地代表D點(diǎn)的瞬時(shí)速度,已知交流電源的頻率為50Hz,下列幾種方法最準(zhǔn)確的是()A.=vD,Δt1=sB.=vD,Δt2=sC.=vD,Δt3=sD.=vD,Δt4=s答案:D8.如圖所示是用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)小車(chē)瞬時(shí)速度的實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的一條紙帶的一部分,從0點(diǎn)開(kāi)始依照打點(diǎn)的先后依次標(biāo)為0、1、2、3、4、5、6……現(xiàn)在量得0、1間的距離x1=cm,1、2間的距離x2=cm,2、3間的距離x3=cm,3、4間的距離x4=cm,4、5間的距離x5=cm,5、6間的距離x6=cm(f=50Hz)。(1)根據(jù)上面的記錄,計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打1、2、3、4、5點(diǎn)時(shí)的速度并填在下表中。位置12345v/(m·s-1)(2)根據(jù)(1)中表格的數(shù)據(jù),在圖中畫(huà)出小車(chē)的v-t圖象,并說(shuō)明小車(chē)速度變化的特點(diǎn)。解析:(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)1時(shí)的速度可以用0和2間的平均速度來(lái)表示,v1==cm/s=m/s,同理可