Question

15．打点计时器是高中物理中重要的实验仪器，如图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，请回答下面的问题：

（1）图乙是电火花（填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是交流220V（填“交流4-6V”或“交流220V”或“四节干电池”）．
（2）某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图丙所示，每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出（交流电的频率为50Hz）．试根据纸带上各个计数点间的距离计算出：（要求小数部分保留2位有效数字）．
①打下B点时小车的瞬时速度为0.40m/s；
②小车运动的加速度为0.80m/s²．

Answer 1

分析 了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的工作电压、工作原理即可正确解答；同时要熟练使用打点计时器进行有关的操作；
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上A点时小车的瞬时速度大小．

解答 解：（1）电磁打点计时器工作所用电源是交流电源，电压为 4～6V；而电火花打点计时器的工作电压为220V；
图乙是电火花打点计时器，电源采用的是交流220V；
（2）每两个相邻的测量点之间的时间间隔T=0.10s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，
得：v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{3.62+4.38}{2×0.1}×1{0}^{-2}$ m/s=0.40m/s
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：x₄-x₁=3a₁T² 
x₅-x₂=3a₂T² 
 x₆-x₃=3a₃T² 
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值
得：a=$\frac{1}{3}$（a₁+a₂+a₃）
即小车运动的加速度计算表达式为：
a=$\frac{{x}_{DG}-{x}_{AD}}{9{T}^{2}}$
代入数据，解得：a=$\frac{（7.62+6.80+5.99-5.20-4.38-3.62）×1{0}^{-2}}{9×0．{1}^{2}}$ m/s²=0.80m/s²
故答案为：（1）电火花；交流220V；（2）①0.40；   ②0.80．

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；
要学会应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．