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        由打點(diǎn)計(jì)時器引發(fā)的物理題

        2014-10-17 23:49:37張五華
        理科考試研究·高中 2014年8期
        關(guān)鍵詞:紙帶計(jì)時器電火花

        張五華

        關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時器,高中物理必修一里第一章第四節(jié),就提到了.足以見得對于研究勻變速直線直線運(yùn)動,打點(diǎn)計(jì)時器都成了必不可少的一個儀器.作為高中接觸的第一個實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生1.了解打點(diǎn)計(jì)時器的構(gòu)造,會使用打點(diǎn)計(jì)時器.2.會計(jì)算紙帶上各點(diǎn)的瞬時速度.3.會利用紙帶計(jì)算加速度.4.會用圖象法探究小車速度與時間的關(guān)系,并能根據(jù)圖象求加速度.接下來可以通過實(shí)驗(yàn)原理圖熟悉實(shí)驗(yàn)構(gòu)造.

        一、知識梳理

        1. 電磁打點(diǎn)計(jì)時器是一種使用源(學(xué)生電源)的計(jì)時儀器,其工作電壓小于6V,一般是4~6V,電源的頻率是50Hz,它每隔0.02s打一次點(diǎn).

        2. 電火花計(jì)時器是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示出點(diǎn)跡的計(jì)時儀器,使用220V交流電壓,當(dāng)頻率為50Hz時,它每隔0.02s打一次點(diǎn),電火花計(jì)時器工作時,紙帶運(yùn)動所受到的阻力比較小,它比電磁打點(diǎn)計(jì)時器實(shí)誤差小

        3. 實(shí)驗(yàn)步驟

        (1)按照實(shí)驗(yàn)原理圖所示實(shí)驗(yàn)裝置,把打點(diǎn)計(jì)時器固定在長木板無滑輪的一端,接好電源;

        (2)把一細(xì)繩系在小車上,細(xì)繩繞過滑輪,下端掛合適的鉤碼,紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器,固定在小車后面;

        (3)把小車??吭诖螯c(diǎn)計(jì)時器處,接通電源,放開小車;

        (4)小車運(yùn)動一段時間后,斷開電源,取下紙帶;

        (5)換紙帶反復(fù)做三次,選擇一條比較理想的紙帶進(jìn)行測量分析

        [HJ1.4mm]4.注意事項(xiàng):

        (1)打點(diǎn)計(jì)時器使用的電源是交流電源,電磁打點(diǎn)計(jì)時器電壓是4~6V;電火花計(jì)時器電壓是220V.

        (2)打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上應(yīng)打出輕重合適的小圓點(diǎn),如遇到打出的是小橫線、重復(fù)點(diǎn)或點(diǎn)跡不清晰,應(yīng)調(diào)整振針距復(fù)寫紙片的高度,使之大一點(diǎn).

        (3)復(fù)寫紙不要裝反,每打完一條紙帶,應(yīng)調(diào)整一下復(fù)寫紙的位置,若點(diǎn)跡不夠清晰,應(yīng)考慮更換復(fù)寫紙.

        (4)紙帶應(yīng)捋平,減小摩擦,從而起到減小誤差的作用.

        (5)使用打點(diǎn)計(jì)時器,應(yīng)先接通電源,待打點(diǎn)計(jì)時器穩(wěn)定后再放開紙帶.

        (6)使用電火花計(jì)時器時,還應(yīng)注意把兩條白紙帶正確穿好,墨粉紙盤夾在兩紙帶之間;使用打點(diǎn)計(jì)時器時,應(yīng)讓紙帶通過限位孔,壓在復(fù)寫紙下面.

        (7)處理紙帶數(shù)據(jù)時,密集點(diǎn)的位移差值測量起來誤差大,應(yīng)舍去;一般以五個點(diǎn)為一個計(jì)數(shù)點(diǎn).

        (8)描點(diǎn)作圖時,應(yīng)把盡量多的點(diǎn)連在一條直線(或曲線)[JP3]上不能連在線上的點(diǎn)應(yīng)分居在線的兩側(cè).誤差過大的點(diǎn)可以舍去.[JP]

        (9)打點(diǎn)器不能長時間連續(xù)工作.每打完一條紙帶后,應(yīng)及時切斷電源.待裝好紙帶后,再次接通電源并實(shí)驗(yàn).

        二、例題解析

        類型一:實(shí)驗(yàn)題

        1.已知打點(diǎn)計(jì)時器電源頻率為50 Hz,則紙帶上相鄰兩點(diǎn)的時間間隔為.若A、B、C、D是紙帶上四個計(jì)數(shù)點(diǎn),每兩個相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個點(diǎn)沒有畫出,從圖中讀出A、B兩點(diǎn)的時間間隔為.[HJ]

        解析(1)打點(diǎn)計(jì)時器頻率為50 Hz,周期T=1f=0.02 s,故打相鄰兩點(diǎn)的時間間隔為0.02 s;兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的[HJ1.4mm]時間間隔為T=0.02×5 s=0.1 s.(注意兩點(diǎn)和兩計(jì)數(shù)點(diǎn)不同)

        2.測定重力加速度時,打出的紙帶如圖所示,實(shí)驗(yàn)時紙帶的端應(yīng)和重物相接.(選填“甲”或“乙”)

        解析甲.因?yàn)樽黾铀龠\(yùn)動,兩計(jì)數(shù)點(diǎn)相隔時間一樣時,位移越大,速度越大,等時間間隔內(nèi),速度大,則加速度大.因此是A端.

        類型二:看圖計(jì)算題

        1.求加速度

        利用紙帶求解加速度,是一個必定會考的題型,以下列出幾個方法有助于我們求解加速度.

        (1) 根據(jù)ΔS=aT2求解

        關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時器,高中物理必修一里第一章第四節(jié),就提到了.足以見得對于研究勻變速直線直線運(yùn)動,打點(diǎn)計(jì)時器都成了必不可少的一個儀器.作為高中接觸的第一個實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生1.了解打點(diǎn)計(jì)時器的構(gòu)造,會使用打點(diǎn)計(jì)時器.2.會計(jì)算紙帶上各點(diǎn)的瞬時速度.3.會利用紙帶計(jì)算加速度.4.會用圖象法探究小車速度與時間的關(guān)系,并能根據(jù)圖象求加速度.接下來可以通過實(shí)驗(yàn)原理圖熟悉實(shí)驗(yàn)構(gòu)造.

        一、知識梳理

        1. 電磁打點(diǎn)計(jì)時器是一種使用源(學(xué)生電源)的計(jì)時儀器,其工作電壓小于6V,一般是4~6V,電源的頻率是50Hz,它每隔0.02s打一次點(diǎn).

        2. 電火花計(jì)時器是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示出點(diǎn)跡的計(jì)時儀器,使用220V交流電壓,當(dāng)頻率為50Hz時,它每隔0.02s打一次點(diǎn),電火花計(jì)時器工作時,紙帶運(yùn)動所受到的阻力比較小,它比電磁打點(diǎn)計(jì)時器實(shí)誤差小

        3. 實(shí)驗(yàn)步驟

        (1)按照實(shí)驗(yàn)原理圖所示實(shí)驗(yàn)裝置,把打點(diǎn)計(jì)時器固定在長木板無滑輪的一端,接好電源;

        (2)把一細(xì)繩系在小車上,細(xì)繩繞過滑輪,下端掛合適的鉤碼,紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器,固定在小車后面;

        (3)把小車停靠在打點(diǎn)計(jì)時器處,接通電源,放開小車;

        (4)小車運(yùn)動一段時間后,斷開電源,取下紙帶;

        (5)換紙帶反復(fù)做三次,選擇一條比較理想的紙帶進(jìn)行測量分析

        [HJ1.4mm]4.注意事項(xiàng):

        (1)打點(diǎn)計(jì)時器使用的電源是交流電源,電磁打點(diǎn)計(jì)時器電壓是4~6V;電火花計(jì)時器電壓是220V.

        (2)打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上應(yīng)打出輕重合適的小圓點(diǎn),如遇到打出的是小橫線、重復(fù)點(diǎn)或點(diǎn)跡不清晰,應(yīng)調(diào)整振針距復(fù)寫紙片的高度,使之大一點(diǎn).

        (3)復(fù)寫紙不要裝反,每打完一條紙帶,應(yīng)調(diào)整一下復(fù)寫紙的位置,若點(diǎn)跡不夠清晰,應(yīng)考慮更換復(fù)寫紙.

        (4)紙帶應(yīng)捋平,減小摩擦,從而起到減小誤差的作用.

        (5)使用打點(diǎn)計(jì)時器,應(yīng)先接通電源,待打點(diǎn)計(jì)時器穩(wěn)定后再放開紙帶.

        (6)使用電火花計(jì)時器時,還應(yīng)注意把兩條白紙帶正確穿好,墨粉紙盤夾在兩紙帶之間;使用打點(diǎn)計(jì)時器時,應(yīng)讓紙帶通過限位孔,壓在復(fù)寫紙下面.

        (7)處理紙帶數(shù)據(jù)時,密集點(diǎn)的位移差值測量起來誤差大,應(yīng)舍去;一般以五個點(diǎn)為一個計(jì)數(shù)點(diǎn).

        (8)描點(diǎn)作圖時,應(yīng)把盡量多的點(diǎn)連在一條直線(或曲線)[JP3]上不能連在線上的點(diǎn)應(yīng)分居在線的兩側(cè).誤差過大的點(diǎn)可以舍去.[JP]

        (9)打點(diǎn)器不能長時間連續(xù)工作.每打完一條紙帶后,應(yīng)及時切斷電源.待裝好紙帶后,再次接通電源并實(shí)驗(yàn).

        二、例題解析

        類型一:實(shí)驗(yàn)題

        1.已知打點(diǎn)計(jì)時器電源頻率為50 Hz,則紙帶上相鄰兩點(diǎn)的時間間隔為.若A、B、C、D是紙帶上四個計(jì)數(shù)點(diǎn),每兩個相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個點(diǎn)沒有畫出,從圖中讀出A、B兩點(diǎn)的時間間隔為.[HJ]

        解析(1)打點(diǎn)計(jì)時器頻率為50 Hz,周期T=1f=0.02 s,故打相鄰兩點(diǎn)的時間間隔為0.02 s;兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的[HJ1.4mm]時間間隔為T=0.02×5 s=0.1 s.(注意兩點(diǎn)和兩計(jì)數(shù)點(diǎn)不同)

        2.測定重力加速度時,打出的紙帶如圖所示,實(shí)驗(yàn)時紙帶的端應(yīng)和重物相接.(選填“甲”或“乙”)

        解析甲.因?yàn)樽黾铀龠\(yùn)動,兩計(jì)數(shù)點(diǎn)相隔時間一樣時,位移越大,速度越大,等時間間隔內(nèi),速度大,則加速度大.因此是A端.

        類型二:看圖計(jì)算題

        1.求加速度

        利用紙帶求解加速度,是一個必定會考的題型,以下列出幾個方法有助于我們求解加速度.

        (1) 根據(jù)ΔS=aT2求解

        關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時器,高中物理必修一里第一章第四節(jié),就提到了.足以見得對于研究勻變速直線直線運(yùn)動,打點(diǎn)計(jì)時器都成了必不可少的一個儀器.作為高中接觸的第一個實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生1.了解打點(diǎn)計(jì)時器的構(gòu)造,會使用打點(diǎn)計(jì)時器.2.會計(jì)算紙帶上各點(diǎn)的瞬時速度.3.會利用紙帶計(jì)算加速度.4.會用圖象法探究小車速度與時間的關(guān)系,并能根據(jù)圖象求加速度.接下來可以通過實(shí)驗(yàn)原理圖熟悉實(shí)驗(yàn)構(gòu)造.

        一、知識梳理

        1. 電磁打點(diǎn)計(jì)時器是一種使用源(學(xué)生電源)的計(jì)時儀器,其工作電壓小于6V,一般是4~6V,電源的頻率是50Hz,它每隔0.02s打一次點(diǎn).

        2. 電火花計(jì)時器是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示出點(diǎn)跡的計(jì)時儀器,使用220V交流電壓,當(dāng)頻率為50Hz時,它每隔0.02s打一次點(diǎn),電火花計(jì)時器工作時,紙帶運(yùn)動所受到的阻力比較小,它比電磁打點(diǎn)計(jì)時器實(shí)誤差小

        3. 實(shí)驗(yàn)步驟

        (1)按照實(shí)驗(yàn)原理圖所示實(shí)驗(yàn)裝置,把打點(diǎn)計(jì)時器固定在長木板無滑輪的一端,接好電源;

        (2)把一細(xì)繩系在小車上,細(xì)繩繞過滑輪,下端掛合適的鉤碼,紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器,固定在小車后面;

        (3)把小車??吭诖螯c(diǎn)計(jì)時器處,接通電源,放開小車;

        (4)小車運(yùn)動一段時間后,斷開電源,取下紙帶;

        (5)換紙帶反復(fù)做三次,選擇一條比較理想的紙帶進(jìn)行測量分析

        [HJ1.4mm]4.注意事項(xiàng):

        (1)打點(diǎn)計(jì)時器使用的電源是交流電源,電磁打點(diǎn)計(jì)時器電壓是4~6V;電火花計(jì)時器電壓是220V.

        (2)打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上應(yīng)打出輕重合適的小圓點(diǎn),如遇到打出的是小橫線、重復(fù)點(diǎn)或點(diǎn)跡不清晰,應(yīng)調(diào)整振針距復(fù)寫紙片的高度,使之大一點(diǎn).

        (3)復(fù)寫紙不要裝反,每打完一條紙帶,應(yīng)調(diào)整一下復(fù)寫紙的位置,若點(diǎn)跡不夠清晰,應(yīng)考慮更換復(fù)寫紙.

        (4)紙帶應(yīng)捋平,減小摩擦,從而起到減小誤差的作用.

        (5)使用打點(diǎn)計(jì)時器,應(yīng)先接通電源,待打點(diǎn)計(jì)時器穩(wěn)定后再放開紙帶.

        (6)使用電火花計(jì)時器時,還應(yīng)注意把兩條白紙帶正確穿好,墨粉紙盤夾在兩紙帶之間;使用打點(diǎn)計(jì)時器時,應(yīng)讓紙帶通過限位孔,壓在復(fù)寫紙下面.

        (7)處理紙帶數(shù)據(jù)時,密集點(diǎn)的位移差值測量起來誤差大,應(yīng)舍去;一般以五個點(diǎn)為一個計(jì)數(shù)點(diǎn).

        (8)描點(diǎn)作圖時,應(yīng)把盡量多的點(diǎn)連在一條直線(或曲線)[JP3]上不能連在線上的點(diǎn)應(yīng)分居在線的兩側(cè).誤差過大的點(diǎn)可以舍去.[JP]

        (9)打點(diǎn)器不能長時間連續(xù)工作.每打完一條紙帶后,應(yīng)及時切斷電源.待裝好紙帶后,再次接通電源并實(shí)驗(yàn).

        二、例題解析

        類型一:實(shí)驗(yàn)題

        1.已知打點(diǎn)計(jì)時器電源頻率為50 Hz,則紙帶上相鄰兩點(diǎn)的時間間隔為.若A、B、C、D是紙帶上四個計(jì)數(shù)點(diǎn),每兩個相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個點(diǎn)沒有畫出,從圖中讀出A、B兩點(diǎn)的時間間隔為.[HJ]

        解析(1)打點(diǎn)計(jì)時器頻率為50 Hz,周期T=1f=0.02 s,故打相鄰兩點(diǎn)的時間間隔為0.02 s;兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的[HJ1.4mm]時間間隔為T=0.02×5 s=0.1 s.(注意兩點(diǎn)和兩計(jì)數(shù)點(diǎn)不同)

        2.測定重力加速度時,打出的紙帶如圖所示,實(shí)驗(yàn)時紙帶的端應(yīng)和重物相接.(選填“甲”或“乙”)

        解析甲.因?yàn)樽黾铀龠\(yùn)動,兩計(jì)數(shù)點(diǎn)相隔時間一樣時,位移越大,速度越大,等時間間隔內(nèi),速度大,則加速度大.因此是A端.

        類型二:看圖計(jì)算題

        1.求加速度

        利用紙帶求解加速度,是一個必定會考的題型,以下列出幾個方法有助于我們求解加速度.

        (1) 根據(jù)ΔS=aT2求解

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