Question

7．某同学得到一条用电火花打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计时点，相邻两个计时点的时间间隔为T．测量出各点距离d₁，d₂，d₃，d₄，d₅，d₆，如图所示：

（1）关于电火花打点计时器的使用，下列说法正确的是CD（填选项字母）．
A．电火花打点计时器使和的是220V的直流电源
B．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通电源
C．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小
D．某条纸带上打的点越来越密，说明物体运动越来越慢
（2）计算加速度a的表达式为$\frac{{d}_{6}-2{d}_{3}}{9{T}^{2}}$．（用题中所给的实验数据的字母表示）
（3）如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz，而做实验的同学交不知道，那么加速度的测量值与实际值相比偏小（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）了解打点计时器的工作原理，就能够熟练使用打点计时器便能正确解答；
（2）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．
（3）明确周期和频率之间的关系，了解真实值和测量值之间的关系，可正确解答

解答 解：（1）A、电火花打点计时器使用的是220V的交流电源，故A错误．
B、实验过程应先接通电源，后释放纸带，否则在纸带上留下的点很少，不利于数据的处理和减小误差，故B错误．
C、打点的时间间隔取决于交流电压的频率，电源频率越高，打点的时间间隔就越小，故C正确．
D、纸带上打的点越密，说明相等的时间间隔位移越小，即物体运动的越慢，故D正确．
（2）根据运动学加速度公式△x=aT² 可得，a=$\frac{{d}_{6}-{d}_{3}-{d}_{3}}{（3T）^{2}}$=$\frac{{d}_{6}-2{d}_{3}}{9{T}^{2}}$．
（3）如果在某次实验中，交流电的频率51Hz，f＞50Hz，那么实际打点周期变小，
根据运动学公式△x=at²得：真实的加速度值就会偏大，
所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小；
故答案为：（1）CD，（2）$\frac{{d}_{6}-2{d}_{3}}{9{T}^{2}}$，（3）偏小．

点评 对于基本实验仪器不光要了解其工作原理，还要从实践上去了解它，自己动手去实际操作，达到熟练使用的程度；