人教版必修一 1.4　实验 用打点计时器测速度 课时作业.doc

4实验:用打点计时器测速度知识点一实验原理1.(多选)打点计时器是中学研究物体运动时常用的实验器材,常见的有电磁打点计时器和电火花计时器两种.关于电磁打点计时器和电火花计时器的比较,下列说法正确的是()a.电磁打点计时器使用交流电源,电火花计时器使用直流电源b.它们都是使用10 v以下的交流电源c.当电源频率为50 h 时,它们都是每隔0.02 s打一个点d.电火花计时器工作时,纸带运动受到的阻力较小,所以实验误差也较小2.若用电源频率要求为50 h 的打点计时器打点时,突然发现实际电源频率低于50 h ,数据计算仍然是按每隔0.02 s打一个点来处理的,则测出的速度数值与实际速度相比,是偏大了,还是偏小了?为什么?知识点二实验步骤3.在“练习使用打点计时器”的实验中,用手拖动纸带打点. (1)本实验除打点计时器(含纸带、墨粉纸盘)外还必须使用的主要仪器有(选填“交流”或“直流”)电源和.(2)关于本实验,下列说法正确的是(填选项前的字母).a.拖动纸带的同时,接通电源 b.纸带上打的点密集说明纸带运动速度较大c.先接通电源,待打点计时器正常工作时,再拉动纸带d.实验中打点计时器使用的电源频率为50 h ,则纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02 s4.某学生在做“用打点计时器测速度”的实验时,实验装置安装完毕,小车开始运动前情景如图l1-4-1所示,其中的错误之处是,不妥之处是.图l1-4-15.在“用打点计时器研究小车在重物牵引下运动”的实验中,某同学有如下操作步骤,其中错误的步骤是,有遗漏内容的步骤是.(均填步骤前的字母)a.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,松开纸带后再接通电源b.将打点计时器固定在平板上没有滑轮的一端,并接好电路c.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮后下面悬挂适当的钩码d.取下纸带e.放手,使小车在平板上运动f.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善后合理的排列为(填步骤前的字母).知识点三实验数据处理6.在练习使用打点计时器时,小车拖动纸带运动,打点计时器在纸带上面打下一系列的小点,根据所打出的纸带,判断小车是做匀速直线运动还是做变速直线运动的方法是()a.应通过测量纸带表示的运动的全程的位移来判断b.必须通过计算任意两点间的平均速度来判断c.必须通过计算全程的平均速度来判断d.可以通过测量每相邻两点间的距离,看其是否相等来判断7.2018浙江金华十校联考 某次用电火花计时器和小车做实验获得的纸带如图l1-4-2所示,所接交流电的频率为50 h ,则b点在刻度尺上的读数为cm,打点计时器打下b、e两点的时间间隔为s,小车在打点计时器由b点打至d点的这段时间内的平均速度为m/s.图l1-4-28.某同学在做“用打点计时器测速度”的实验时,得到一条点迹清晰的纸带如图l1-4-3所示,在纸带上依次选出7个计数点,分别标上o、a、b、c、d、e和f,每相邻的两个计数点间还有四个点未画出,每相邻两计数点的时间间隔为t,打点计时器所用电源的频率是50 h .图l1-4-3(1)如果测得c、d两点间距x4=2.70 cm,d、e两点间距x5=2.90 cm,则打d点时小车的速度vd=m/s(结果保留3位有效数字).(2)该同学分别算出其他各点对应的速度:va=0.220 m/s,vb=0.241 m/s,vc=0.258 m/s,ve=0.300 m/s,请在如图l1-4-4所示的坐标系中作出小车运动的v-t图像.图l1-4-49.光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图l1-4-5甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来.图乙中mn是水平桌面,q是长木板与桌面的接触点,1和2是固定在长木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出,长木板顶端p点悬有一铅锤,实验时,让滑块从长木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.010-2 s和4.010-3 s.用仪器测量出滑块的宽度为d=1.20 cm.图l1-4-5(1)滑块通过光电门1时的速度v1=m/s,滑块通过光电门2时的速度v2=m/s.(结果均保留两位有效数字)(2)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值,它们实质上是通过光电门1和2的,要使瞬时速度的测量值更接近真实值,可将滑块的宽度(选填“减小”或“增大”)一些.10.如图l1-4-6所示是“用打点计时器测小车瞬时速度的实验”中得到的一条纸带的一部分,从0点开始依照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6、现在量得0、1间的距离x1=5.18 cm,1、2间的距离x2=4.40 cm,2、3间的距离x3=3.62 cm,3、4间的距离x4=2.78 cm,4、5间的距离x5=2.00 cm,5、6间的距离x6=1.22 cm.(f=50 h )图l1-4-6(1)根据上面的记录,计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度并填在下表中.(保留一位小数)位置12345v/(ms-1)(2)根据(1)中表格的数据,在图l1-4-7中画出小车的速度时间图像,并说明小车速度变化的特点.图l1-4-74实验:用打点计时器测速度1.cd解析 电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电源,电磁打点计时器的工作电压在6 v以下,电火花计时器的工作电压是220 v,选项a、b错误;两种打点计时器的打点周期由电源的频率决定,打点周期t=0.02 s,选项c正确;两种打点计时器相比较,电火花计时器工作时,纸带运动受到的阻力较小,所以实验误差也较小, 选项d正确.2.偏大理由略解析 打点周期t=,当电源频率低于50 h 时,实验中实际打点时间间隔大于0.02 s,计算速度时按照实际时间间隔计算才能得到实际速度,若用t=0.02 s作为时间间隔来计算速度,测量速度则比物体的实际速度偏大.3.(1)交流毫米刻度尺(2)cd 学 解析 (1)主要仪器还需要交流电源和毫米刻度尺.(2)使用打点计时器时应先接通电源,再拉动纸带,因振片刚开始振动时,打点频率不稳定,选项a错误,选项c正确;纸带运动越慢,纸带上的计时点越密集,选项b错误;电源频率为50 h 时,纸带上相邻两点的时间间隔为t=0.02 s,选项d正确.4.实验中打点计时器使用的是直流电源小车离定滑轮太近解析 错误之处:打点计时器应使用交流电源,而图中所接为直流电源;不妥之处:实验开始时,小车离定滑轮太近,运动过程发生的位移太小,致使纸带上留下的点过少,不易进行实验测量,导致实验误差较大.5.adbfcaed解析 合理的步骤如下:b.将打点计时器固定在平板上没有滑轮的一端,并接好电路;f.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔;c.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮后下面悬挂适当的钩码;a.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,接通电源;e.放手,使小车在平板上运动;d.断开电源,取下纸带.6.d7.1.000.120.20解析 b点在刻度尺上对应的读数为1.00 cm,由于交流电的周期是50 h ,故打点计时器每隔0.02 s打一次点,所以打点计时器打下b、e两点的时间间隔t=60.02 s=0.12 s;b、d间的距离xbd=2.60 cm-1.00 cm=1.60 cm,小车的平均速度=0.20 m/s.8.(1) 0.280(2)图略解析 (1) 相邻两计数点的时间间隔t=50.02 s=0.10 s,vd=0.280 m/s. 学 9.(1)1.23.0(2)平均速度减小解析 (1)滑块通过光电门1的速度v1= m/s=1.2 m/s,滑块通过光电门2的速度v2= m/s=3.0 m/s.(2)瞬时速度v1和v2的测量是通过平均速度近似计算得来的,要使瞬时速度的测量值更接近真实值,可将滑块的宽度减小些. 学_ _ _x_x_ 10.(1)数据如下表:v/(ms-1)1.21.00.80.60.4(2)如图所示小车的速度均匀变小 解析