打点计时器——练习及答案

我的成就，归功于精微的思索。——————牛顿北大附属实验学校高一年级物理教学案（16）课题打点计时器——练习主备梁俊星审定时间1．根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是（）A．时间间隔B．位移C．加速度D．平均速度2．在“测量匀变速直线运动的加速度”的实验中，对于减小实验误差来说，下列方法中有益的是（）A．选取记数点，把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位B．使小车运动的加速度尽量小些C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算D．选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验3．下列关于计数点的说法中，正确的是（）Ａ．用计数点进行测量计算，既方便又可减小误差Ｂ．相邻计数点之间的时间间隔应该是相等的Ｃ．相邻计数点之间的位置间隔应该是相等的Ｄ．计数点是从计时器打出的实际点中选出来的，相邻计数点之间的点痕个数是相等的4．一同学在用打点计时器做“测匀变速直线运动加速度”的实验时，纸带上打出的点不是圆点，而是如下图所示的一些短线，如图所示，这可能是因为（）A．打点计时器错接在直流电源上B．电源电压不稳定C．电源的频率不稳定D．打点针压得过紧5．在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中，某同学的操作步骤如下，其中错误或遗漏的步骤有（遗漏可编上序号）G、H…A．拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带，再接通电源B．将打点计时器固定在平板上，并接好电源C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮上面吊着适当重的钩码D．取下纸带E．将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做加速运动F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔请将以上步骤完善并按合理的顺序填写在横线上。6．（1）使用电磁打点计时器时，纸带应穿过_____，复写纸应套在_____上，并要放在纸带的_____面，应把_____电源用导线接在_____上，打点时应先_____，再让纸带运动，若电源的频率为50Hz，则每隔_____打一次点。（2）使用电火花打点计时器时，墨粉纸盘应套在_____上，并要放在两条纸带之间，应把电源插头插在_____电源插座上。打点时应先按下_____，再让纸带运动。7．关于“测定匀变速直线运动的加速度”实验的操作，下列说法中错误的是（）A．长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低B．在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器上C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动。8．某同学用图所示装置测量重力加速度g，所用交流电频率为50Hz，每隔2个点，取一个计数点，所有测量数据如图所示。该同学用两种方法处理数据（T为相邻两计数点的时间间隔）：方法A：由2112xxgT，3222xxgT，…，6552xxgT，取平均值667.8gm/s2。方法B：由41123xxgT，52223xxgT，63323xxgT，取平均值673.8gm/s2。从数据处理方法看，在x1、x2、x3、x4、x5、x6中，对实验结果起作用的，方法A中有_____；方法B中有_____。因此，选择方法_____（A或B）更合理，这样可以减少实验的_____（系统或偶然）误差。本实验误差的主要来源有_____。（试举出两条）。9．某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条（每两点间还有4个点没有画出来），图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离，打点计时器的电源频率为50Hz。由这些已知数据计算：①该匀变速直线运动的加速度a＝_____m/s2。②与纸带上D点相对应的瞬时速度v＝_____m/s。（答案均要保留3位有效数字）10．(09.1东城期末)某同学用如图所示的装置测定重力加速度，电源频率50Hz。①打出的纸带如图所示，实验时纸带的端通过夹子和重物相连接。（选填“甲”或“乙”）②纸带上1至9各点为计时点，由纸带数据可算出实验时重力加速度为m/s2。③若当地的重力加速度数值为9.8m/s2，请列出测量当地重力加速度的值有差异的一个原因。优化作业巩固参考答案1．AB2．ACD3．ABD4．D解析：当打点计时器接到直流电源上时，其振动片不可能磁化，也就不会引起振针的上下运动而打点，故选项A首先应被排除，电源频率的不稳定会引起打点周期的不稳定；电压的不稳定会影响点迹的清晰度，故用排除法可确定A、B、C三选项均不是本题正确选项。当打点计时器的振动片一端的打点针（振针）与复写纸片间的距离过大（即振针太短），这时打点针向下运动时还触不着复写纸，可能出现时有时无的点迹，也可能完全没有点痕，即漏点。当打点计时器的振针（打点针）压得过紧，即振针与复写纸间间隙过小（振针太长），每一个打点周期内就会有较长一段时间接触并挤压在复写纸上。这样打出的点就变为一段一段的小线段。即打出的点有拖尾巴的现象。所以引起纸带上打出的不是圆点，而是一些短线，其原因是打点针压得过紧。5．A中应先接通电源，再放纸带。D中应先断开电源，使打点计时器停止工作。应补充G。换上纸带，重复实验三次。6．（1）限位孔定位轴上4V～6V交流电压接通电源0.02s（2）纸盘轴220V交流脉冲输出开关解析：本题旨在考查打点计时器的正确使用方法，关键是明确电磁打点计时器和电火花计时器的结构原理和使用方法，根据电磁、电火花打点计时器的结构和使用要求即可完成。7．A8．x1、和x6x1、x2、x3、x4、x5、x6B偶然阻力交流电频率不稳定等解析：物体只在重力的作用下做匀加速直线运动，通过对纸带数据的处理，可以求出当地的重力加速度数值，本题主要考查在处理数据的两种方法中哪种误差较小，是属于误差分析类问题。方法A：123455gggggg32435465212222261255xxxxxxxxxxTTTTTxxT所以方法A中只有x1和x6起作用。方法B：52634122212333333xxxxxxgggTTTg4561232()()9xxxxxxT所以方法B中x1、x2、x3、x4、x5、x6均起作用，因此选择方法B更合理，更易减小偶然误差。本实验中误差来源较多，例如：阻力、交流电频率不稳定，长度测量不准确，数据处理方法等。9．x1、和x6x1、x2、x3、x4、x5、x6B偶然阻力交流电频率不稳定等解析：打点计时器的电源频率为50Hz，则它的周期为0.02s，所以相邻两个计数点间的时间间隔T＝0.02s×5＝0.1s。做匀变速直线运动的物体，某一时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的速度，所以与D点相对应的瞬时速度为CE这段内的平均速度，则/21.22m/sCEvxT。令OA＝x1，AB＝x2，…，EF＝x6，则526341123222,,333xxxxxxaaaTTT，1235461232()()39aaaxxxxxxaT代入数据解之得2.07am/s2，故匀变速直线运动的加速度a＝2.07m/s2。10．○1乙；○29.4；○3纸带和打点计时器间的摩擦阻力、空气阻力；11．①10.60±0.02②0.96③答案见右图④3.1±0.1⑤a更准确，因为在计算a′的过程中，没有剔除错误数据。12．①6：7（或7：6）②1.00；1.20③2.00偏大