Question

电磁打点计时器是一种测量________的仪器，它使用低压交流电源，如果电源的频率是50 Hz，它每隔________打一次点．在用电磁打点计时器做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学得到一条点迹清晰的纸带，从比较清晰的点起，每五个点取一个计数点(每两个计数点间有四个实验点未画出)，分别标为0、1、2、3、4、5、6……用刻度尺量得各计数点到计数点0之间的距离如图C­2­7所示．已知电源的频率为50 Hz，则：

图C­2­7

  (1)打点计时器打计数点1时，小车的速度v₁＝________m/s.

  (2)小车的加速度a＝________m/s². (结果保留两位有效数字)

  (3)若在实验过程中，电源的频率忽然略高于50 Hz，实验者又不知电源频率已改变，这样计算出的加速度值与真实值相比是________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)的.

Answer 1

 时间　0.02 s　(1)0.34　(2)0.88　(3)偏小

[解析] 打点计时器是一种测量时间的仪器，因为它使用的电源周期为0.02 s，所以它每隔0.02 s打一次点.

(1)打计数点1时的速度等于打点0到2时的平均速度，即v₁＝ m/s＝0.34  m/s.

(2)从纸带中的数据可得：x₁＝3.00 cm，x₂＝6.80 cm－3.00 cm＝3.80 cm，x₃＝11.50 cm－6.80 cm＝4.70 cm，x₄＝17.10 cm－11.50 cm＝5.60 cm，x₅＝23.51 cm－17.10 cm＝6.41 cm，x₆＝30.92 cm－23.51 cm＝7.41 cm，打计数点的时间间隔为T＝5×0.02  s＝0.1 s．利用逐差法求加速度可得a₁＝＝0.87 m/s²，a₂＝＝0.87 m/s²，a₃＝＝0.90 m/s²，a＝＝0.88 m/s².

(3)频率偏高，则打点时间间隔偏小，代入计算的时间大于实际的时间，使得计算出的加速度值偏小.