2.电火花打点计时器则是利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显出点迹的一种计时仪器. 如图2所示.给电火花打点计时器接220V电源.按下脉冲输出开关.计时器发出的脉冲电流.接正极的放电针和墨粉纸盘到接负极的纸盘轴.产生火花放电.于是在纸带上打出一系列的点.而且在交流电的每个周期放电一次.因此电火花打点计时器打出点间的时间间隔等于交流电的周期. 这两种计时器的共同点是在纸带上记录运动物体的“时--空 分布信息.计时基准都是取自市电的周期.在我国每两个点之间的时间间隔为0.02秒.因而有相同的数据采集方法与数据整理分析方法.并可与斜面小车.轨道小车等配套使用.但在可靠性.准确性以及课时利用率等方面.则有很大的差别.电火花计时器成功地克服了电磁打点计时器的缺点. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

利用电火花计时器做如下实验.

(1)甲同学使用如图所示的装置来验证“机械能守恒定律”.

①下面是操作步骤:

a.按上图安装器材;

b.松开铁夹,使重锤带动纸带下落;

c.接通电火花计时器电源,使计时器开始工作

d.进行数据处理:

e.根据需要,在纸带上测量数据.

把上述必要的操作步骤按正确的顺序排列________

②电火花计时器接在频率为50 Hz的交流电源上,下图为实验中打出的一条纸带,从起始点O开始,将此后连续打出的7个点依次标为A、B、C、D……,

电火花计时器打F点时,重锤下落的速度为________m/s.(保留到小数点后两位)

③如果已知重锤的质量为0.50 kg,当地的重力加速度为9.80 m/s2.从打O点到打F点的过程中,重锤重力势能的减少量为________J,重锤动能的增加量为________J.(保留到小数点后两位)

(2)乙同学采用如图所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验.

a.按图中把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动;

b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100 g的配重.接通电源,放开小车,电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点.从某点A开始,此后在纸带上每隔4个点取一个计数点,依次标为B、C、D……;

c.测量出B、C、D、……各点与A点的距离,分别记为x1、x2、x3、……;

d.用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3、……,得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……;(重力加速度g=9.80 m/s2)

e.求出B、C、D、……各点速度的大小,分别记为v1、v2、v3、……,再求出它们的平方、……;

f.用纵坐标表示速度的平方v2,横坐标表示配重重力所做的功W,作出v2-W图象,并在图象中描出(W1)坐标点,再连成图线;

(以下计算保留到小数点后两位)

①在步骤d中,该同学测得x4=40.00 cm,则配重重力所做的功WA________J;

②该同学得到的v2-W图象如图所示.通过图象可知,打A点时对应小车的速度v0________m/s;

③小车的质量M=________kg.

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在利用电火花计时器研究小车的运动实验中,下列说法正确的是(  )
A、当交流电的频率是50Hz时,每隔0.02s打一次点B、使用的电源是6V的交流电C、先启动计时器,然后放开小车,让它拖着纸带运动D、如果小车做的是匀变速直线运动,则描绘出来的速度时间图象是一条通过原点的直线

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在利用重物做自由落体运动“验证机械能守恒定律”的实验中:

(1)下列操作步骤中不必要和错误的是哪些?说明原因.

A.电火花计时器接到220 V交流电源上

B.用天平测出重物的质量

C.在释放纸带的同时接通电源开关使纸带上打出点

D.根据测量结果,计算重物下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能

(2)利用这个实验也可以测出重锤下落的加速度a,如图5-9-5所示.根据纸带,选取连续打出的5个点A、B、C、D、E,测出点A距起始点O的距离为s0,点A和C间的距离为s1,点C和E间的距离为s2,使用的交流电频率为f,则根据已知的数据和条件,可求得加速度a=_________.

5-9-5

(3)在“验证机械能守恒定律”的实验中发现,重锤重力势能的减少量总是大于其动能的增加量,主要原因是重锤在下落过程中存在着阻力作用.若已知当地重力加速度值为g,为求受到的阻力大小,还需要测量的物理量是__________.试用题中的已知数据和还需要测量的物理量表示重锤在下落过程中受到的平均阻力大小.

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某同学利用多频率电火花计时器研究自由落体运动,他把重锤固定在纸带下端,让纸带穿过电火花计时器,然后把纸带的上端用铁夹子固定在铁架台上.先调整电火花计时器的放电频率为 50Hz,再接通电源,使它工作起来,然后释放纸带,重锤带动纸带自由下落,纸带上被电火花打出一系列点迹,如下图所示,其中0,1,2,3,4是连续打出的几个点,相邻两点间的距离s1=6.04cm,s2=6.43cm,s3=6.81cm,s4=7.20cm.( 以下计算结果保留3位有效数字)
(1)由题中所给数据可求得重锤经1点时的速度分别为v1=
2.37
2.37
m/s
(2)根据这条纸带求出重力加速度g的数值是
9.625
9.625
m/s2
(3)若该同学通过实验测得的重力加速度值比公认值偏小,则可能的原因是:
存在摩擦阻力
存在摩擦阻力
(只需写出任意其中的一个原因即可)

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某同学利用多频率电火花计时器研究自由落体运动,他把重锤固定在纸带下端,让纸带穿过电火花计时器,然后把纸带的上端用铁夹子固定在铁架台上.先调整电火花计时器的放电频率为 50Hz,再接通电源,使它工作起来,然后释放纸带,重锤带动纸带自由下落,纸带上被电火花打出一系列点迹,如下图所示,其中0,1,2,3,4是连续打出的几个点,相邻两点间的距离s1=6.04cm,s2=6.43cm,s3=6.81cm,s4=7.20cm.( 以下计算结果保留3位有效数字)
(1)由题中所给数据可求得重锤经1点时的速度分别为v1=______m/s
(2)根据这条纸带求出重力加速度g的数值是______m/s2
(3)若该同学通过实验测得的重力加速度值比公认值偏小,则可能的原因是:______(只需写出任意其中的一个原因即可)

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