Question

18．实验题
（1）关于电磁打点计时器和电火花计时器，下列说法正确的是B
A．电磁打点计时器用的是直流电源，而电火花计时器用的是交流电源
B．它们每隔0.02s打一个点
C．它们的工作电压均为220V的交流电源
D．使用它们计时时，必须先拉动纸带，再立即接通电源．
（2）如图1所示是电火花计时器的示意图，其工作时的基本步骤如下：
A．当纸带完全通过电火花计时器后，及时关闭电火花计时器
B．接通开关，听到放电声，拖动纸带运动
C．将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器
D．将电火花计时器插头插入相应的电源插座
上述步骤正确的顺序是DCBA．（按顺序填写步骤编号）

（3）打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下如图甲所示．若工作电源的频率为50赫兹，纸带上打点如图，则打点计时器打A点时小车的速度v_A=0.55m/s，若小车做匀变速直线运动，该运动过程的加速度a=5m/s²
（4）在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度，为了计算加速度，最合理的方法是C
A．根据任意两计数点的速度用公式a=$\frac{△v}{△t}$算出加速度
B．根据实验数据画出v-t图象，量取其倾角θ，由公式a=tanθ求出加速度
C．根据实验数据画出v-t图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a=$\frac{△v}{△t}$算出加速度
D．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度．

Answer 1

分析 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项；
根据匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度求解A、B两点的速度；
根据推论公式△x=aT²求解加速度；
通过题目给出的数据作出速度-时间图象，解出其斜率即是小车的加速度．利用图象法可以充分利用数据，从而可以减小误差．

解答 解：（1）ABC、电火花计时器是使用交流电源的计时仪器，电磁打点计时器的工作电压交流6V以下，当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点，故AC错误，B正确；
D、使用它们计时时，必须先接通电源，再拉动纸带，故D错误；
（2）实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则进行：先将电火花计时器插头插入相应的电源插座，再将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器，然后接通开关，听到放电声，拖动纸带运动，最后当纸带完全通过电火花计时器后，及时关闭电火花计时，上述步骤正确的顺序是DCBA．
（3）小车做匀加速直线运动，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故
v_A=$\frac{1+1.2}{2×0.02}$=55cm/s=0.55m/s；
根据推论公式△x=aT²，有a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{0.2×1{0}^{-2}}{0.0{2}^{2}}$m/s²=5m/s²；
（4）AC、在处理实验数据时，如果只使用其中两个数据，由于偶然误差的存在可能会造成最后误差较大；所以我们可以根据实验数据画出v-t图象，考虑到误差，不可能是所有点都整齐的排成一条直线，连线时，应该尽量使那些不能画在线上的点均匀地分布在线的两侧，这样图线上会舍弃误差较大的点，由图线上任意两点所对应的速度及时间，用公式a=$\frac{△v}{△t}$算出加速度，所以误差小；故A错误，C正确．
B、若用一组数据则无法求得加速度a；故B错误；
D、若依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度，则实际应用的只是第一组和最后一组数据，同样存在较大的误差； 故D错误；
故答案为：（1）B；（2）DCBA；（3）0.55，5；（4）C．

点评 对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解和使用；
明确纸带处理中瞬时速度和加速度的求解方法，掌握电火花打点计时器与电磁打点计时器的区别与联系；
还考查实验数据处理的方法，在实验中处理数据的方法较多，而图象法往往是一种比较准确的解题方法．