1．4 实验：用打点计时器测速度 (10分钟，10分) 1．关于打点计时器的使用，下列说法中正确的是( ) A．打点计时器应用交流电源，交流电频率必须为50 Hz B．纸带必须穿过限位孔，并注意把纸带压在复写纸的上面 C．使用打点计时器时要先接通电源，后释放纸带 D．打点结束后应立即切断电源 【答案】CD 【解析】打点计时器应用交流电源，但交流电源的频率不一定是50 Hz，选项A错误；纸带应在复写纸的下面，选项B错误；使用打点计时器时一定要先接通电源，后释放纸带，这样做的好处在于能够在纸带上打上足够多的点，充分利用纸带，便于分析，选项C正确；打点计时器只能连续工作很短时间，因此打点之后要立即关闭电源，选项D正确． 2．手拖动纸带经过打点计时器后，在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点，测出这6个点的第1点到第6点的距离为18 cm，则( ) A．手运动的平均速度为0.03 m/s B．手运动的平均速度为1.5 m/s C．手运动的平均速度为1.8 m/s D．手运动的平均速度为180 m/s 【答案】C 【解析】打点计时器每打两个点的时间间隔为0.02 s，计数点1到6有5个间隔，即时－x－间间隔为0.1 s，根据公式v＝知，v＝1.8 m/s. t3．在对打点计时器打出的纸带进行分析时，我们可以从纸带上直接测量的物理量是( ) A．时间间隔 B．位移 C．平均速度 D．位置 【答案】B 【解析】时间间隔和位置是纸带上直接记录的物理量，无需测量，选项AD均错误；位移是利用刻度尺直接测量获得的物理量，选项B正确；平均速度是利用记录的时间和直接测量的位移，借助公式间接获得的物理量，选项C错误． 4．用接在50 Hz交流电源上的打点计时器测定小车速度，某次实验中得到一条纸带，如图所示，从比较清晰的点起，每五个计时点取一个计数点，分别标明0、1、2、3、4…，量得0与1两点间的距离x1＝30 mm,1与2两点间的距离x2＝34 mm,3与4两点间的距离x3＝48 mm，则小车在0与1两点间的时间间隔为________，小车在0与1两点间比在1与2两点间运动的________(“快”或“慢”)，小车在0与1两点间的平均速度为________． 【答案】0.1 s 慢 0.3 m/s (20分钟，30分) 知识点一 电磁打点计时器和电火花计时器 1．下列关于打点计时器的说法中正确的是( ) A．电磁打点计时器是利用振针上下振动，通过复写纸在纸带上留下一行小点 B．电火花打点计时器是利用火花放电的原理来工作的 C．我国中学实验室中的打点计时器直接接到实验台上的插座上使用，这种打点计时器是电磁打点计时器 D．从减小实验误差的角度考虑，选电火花打点计时器较电磁打点计时器好 【答案】ABD
【解析】根据电磁打点计时器和电火花打点计时器的构造知，选项AB正确；电火花打点计时器由于利用的是火花放电的原理来工作的，使用时摩擦较电磁打点计时器的要小，有利于减小实验误差，选项D正确；我国使用的是220 V交流电，所以直接接到实验台上的插座上使用的打点计时器应该是电火花打点计时器，选项C错误． 2．打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电，其相邻点间的时间间隔是T，若纸带上共打出N个点，这条纸带上记录的时间为t，则下列各式正确的是( ) A．T＝0.1 s，t＝NT B．T＝0.05 s，t＝(N－1)T C．T＝0.02 s，t＝(N－1)T D．T＝0.02 s，t＝NT 【答案】C 11【解析】电源频率f＝50 Hz，则相邻点间的时间间隔T＝＝ s＝0.02 s，纸带上共打f50出N个点，则有(N－1)个时间间隔，即t＝(N－1)T，C正确． 知识点二 打点计时器的使用 3．接通电源与释放纸带让纸带(随物体)开始运动，这两项操作的时间顺序是( ) A．先接通电源，后释放纸带 B．先释放纸带，后接通电源 C．释放纸带的同时接通电源 D．先接通电源或先释放纸带都可以 【答案】A 【解析】按照操作顺序，必须先接通电源，让计时器工作稳定后再释放纸带，所以只有A正确． 4．某同学用电磁打点计时器做实验时，在纸带上留下的不是圆点，而是一条条的短线，出现这种情况的原因是( ) A．打点计时器错接在直流电源上 B．电源频率不稳定 C．打点的振针压得过紧 D．打点的振针压得过松 【答案】C 【解析】打点计时器错接在直流电源上，打点计时器不会工作，既不会出现点，也不会出现短线，选项A错误；电源频率不稳定影响打点的时间间隔，进而影响点与点间的距离，选项B错误；造成这个现象的原因是打点的振针压得过紧导致振针打完点后，不能快速抬起，从而打出的不是点而是一条条的短线，选项C正确，选项D错误． 5．以下是练习使用电磁打点计时器的部分实验步骤，请将有错误的操作选择出来( ) A．把打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把复写纸片套在定位轴上，并压在纸带下面 B．把打点计时器的两个接线柱分别接上导线，与6 V以下低压交流电源相连 C．用手水平地牵动纸带，然后打开电源开关 －D．取下纸带，用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离x0，时间间隔为t，用公式vx0＝计算纸带运动的平均速度 t【答案】AC 【解析】复写纸应在纸带上面，A错误；电磁打点计时器使用6 V以下的交流电，B正确；C项的描述错误，应该先通电源后牵动纸带；D项中是测平均速度的一种方法，正确． 6．当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹，下列说法正确的是( ) A．点迹记录了物体运动的时间
B．点迹记录了物体在不同时刻的位置或某段时间内的位移 C．点在纸带上的分布情况反映了物体的形状 D．点在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况 【答案】ABD 【解析】点迹可以记录物体的运动时间，相邻两点之间的时间间隔为0.02 s，只要在纸带上数出间隔数n，就可以求出运动的时间为n·0.02 s，所以A正确；物体的始末位置可以用纸带上对应的点来表示，可以得出相应时刻的位置，用刻度尺测量始末位置对应点的距离，可以得出物体的位移，所以B正确；纸带上点迹的疏密程度可以表示相应时间内通过的距离，所以可以表示物体运动的快慢，因此D正确；点迹可以反映物体的运动情况，但是不能反映物体的质量和形状，因此C错误．所以正确的是A、B、D. 7．下列实验过程中正确使用打点计时器的步骤顺序是( ) ①启动电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一行小点 ②关掉电源 ③取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数若干个点，如果数出n个点，这些点划分出的间隔数是(n－1)，由此计算出纸带从第1个点到第n个点的运动时间 ④把纸带装好 ⑤了解打点计时器的结构，然后把它固定在桌子上 ⑥用刻度尺测量出从第1个点到第n个点的距离 A．⑤④①②③⑥ B．⑤④①③⑥② C．⑤④①⑥③② D．⑤④①②⑥③ 【答案】A 【解析】进行实验前应充分了解打点计时器的结构和工作原理，并安装好打点计时器，在接通电源前，要将纸带装好，实验开始时应先接通电源，等打点计时器工作稳定后再拉动纸带，打点结束后，应立即关闭电源以保护打点计时器，将纸带与打点计时器以及重物(小车)分离后，进行纸带的处理，故选项A正确． 知识点三 用打点计时器测量瞬时速度 8．下图所示为同一打点计时器打出的4条纸带，其中，平均速度最大的是哪一条( ) 【答案】A 【解析】由图可知四条纸带所取点迹的总长相差不多，其中纸带A上点迹最稀疏，即所用时间最短，故其平均速度最大． 9．在实验中，某同学得到一条打点清晰的纸带，如图所示，要求测出D点的瞬时速度．本实验采用包含D点在内的一段间隔中的平均速度来粗略地代表D点的瞬时速度，已知交流电源的频率为50 Hz，下列几种方法中最准确的是( ) AGA.＝vD，Δt1＝0.12 s Δt1BEB.＝vD，Δt2＝0.06 s Δt2CEC.＝vD，Δt3＝0.1 s Δt3CED.＝vD，Δt4＝0.04 s Δt4【答案】D 【解析】求D点的瞬时速度，最准确的应是用包含该点且与该点相邻的两点之间的平