2019-2020学年人教版必修一第一章第4节实验：用打点计时器测速作业

由天下分享时间：2025/1/18 11:23:18 加入收藏我要投稿点赞

1．(2019·郑州一中高一检测)电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，不经计算，通过测量可以从纸带上直接得到的物理量是( ) A．时间间隔 C．平均速度

B．位移 D．瞬时速度

解析：选B.时间间隔可以通过数纸带上所打点的个数经过计算得出，位移可以通过测量纸带上所打点之间的距离得出，而平均速度或者瞬时速度都是依据实验数据通过计算得出，故应选B.

2．(多选)关于打点计时器的原理和使用方法，下列说法中正确的是( ) A．打点计时器应接交流电源，交流频率通常为50 Hz

B．如果纸带上相邻两个计数点之间有四个点，则相邻两个计数点间的时间间隔是0.08 s C．如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏，则说明纸带的速度由小变大 D．电磁打点计时器接在220 V电源上，电火花计时器接在6 V电源上

解析：选AC.打点计时器使用交流电，电磁打点计时器使用6 V以下的低压交流电源；电火花计时器使用220 V交流电源，相邻两计数点的时间间隔是0.1 s. 3．(多选)(2019·滨州高一检测)对以下实验、仪器描述正确的是( ) A．电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电源

B．测量研究小车瞬时速度的实验中，为防止开始时纸带上点迹过于密集，要先使小车运动，再给打点计时器通电

C．频闪照片中，某一段物体成像较密集，说明这一阶段运动相对较快

D．气垫导轨的优点，使滑块与导轨间有一层薄的空气层，大大减小了滑块运动中所受的阻力

解析：选AD.实验中，应先接通电源，后释放纸带，选项B错误；频闪照片中，物体成像密集，说明物体运动较慢，选项C错误．

4.如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子Δx计时器可自动记录遮光时间Δt.测得遮光条的宽度为Δx，用近似代表滑块ΔtΔx

通过光电门时的瞬时速度．为使更接近瞬时速度，正确的措施是( )

ΔtA．换用宽度更窄的遮光条 B．提高测量遮光条宽度的精确度

C．使滑块的释放点更靠近光电门 D．增大气垫导轨与水平面的夹角

Δx

解析：选A.表示的是Δt时间内的平均速度，遮光条的宽度Δx越窄，则记录遮光时间Δt

ΔtΔx

越小，越接近滑块通过光电门时的瞬时速度，选项A正确．

Δt

5．(1)在做用打点计时器测速度的实验时，要用到打点计时器，打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50 Hz，常用的“电磁打点计时器”使用的电压是________V的________(选填“直流电”或“交流电”)，它每隔________s打一个点．

(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序关系是________． A．先接通电源，再让纸带运动 B．先让纸带运动，再接通电源 C．让纸带运动的同时接通电源 D．先让纸带运动或先接通电源都可以

(3)在用打点计时器测定物体的速度，当电源频率低于50 Hz时，如果仍按50 Hz的时间间隔打一个点计算，则测出的速度数值将比物体的真实数值________．

解析：(1)电磁打点计时器的工作电压是6 V以下的交流电，一般是4～6 V．打点间隔为交流电的频率的倒数，当电源的频率是50 Hz时，打点周期是0.02 s.

(2)使用打点计时器时，应先接通电源，让打点计时器工作，再让纸带运动使打点计时器在上面打出点迹，故A项正确．

(3)当交流电的频率低于50 Hz时，打点计时器打一次点的时间间隔t将大于0.02 s，利用公Δx

式v＝计算时，t取0.02 s 时比真实值偏小，因此测出的速度将比真实值偏大．

Δt答案：(1)4～6 交流电 0.02 (2)A (3)偏大

6．(2019·蚌埠高一检测)某同学在做“练习使用打点计时器”实验时打出的纸带如图所示，每两点之间还有四个点没有画出来，图中上面的数字为相邻两点间的距离，打点计时器的电源频率为50 Hz.

(1)相邻两个计数点间的时间为________s.

(2)打计数点4时纸带的速度v4＝________m/s.(结果保留三位有效数字)

解析：(1)每两个计数点间有5个打点间隔，所以T＝5×0.02 s＝0.1 s.

0.11＋0.129

(2)打计数点4时的瞬时速度近似等于3、5两点间的平均速度，所以v4＝ m/s≈

2×0.11.20 m/s.

答案：(1)0.1 (2)1.20

7．用气垫导轨和数字计时器更能精确地测量物体的瞬时速度．如图所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1＝0.29 s，通过第二个光电门的时间Δt2＝0.11 s．已知遮光板的宽度为3.0 cm，分别求滑块通过第一个光电门和第二个光电门的速度大小．

解析：由于滑块经过光电门时遮光板的挡光时间较短，所以滑块经过光电门的速度可用遮光板挡光时间内的平均速度表示．经过第一个光电门的速度大小 3.0×10－2v1＝＝ m/s≈0.10 m/s，

0.29Δt1

经过第二个光电门的速度大小 3.0×10－2

v2＝＝ m/s≈0.27 m/s.

0.11Δt2

答案：0.10 m/s 0.27 m/s

8．如图所示是用打点计时器测瞬时速度实验时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(频率为50 Hz)．

(1)根据上面记录，计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度(结果保留两位小数)并填在下表中．

位置 v/(m·s1) －1 ______ 2 ______ 3 ______ 4 ______ 5 ______ (2)根据(1)中表格，在图中画出小车的速度—时间图象．

解析：(1)某点的瞬时速度可以用该点为中间时刻的一段时间内的平均速度表示 x1＋x2

打1点时：v1＝≈1.20 m/s，

2Δtx2＋x3

打2点时：v2＝≈1.00 m/s，

2Δtx3＋x4

打3点时：v3＝＝0.80 m/s，

2Δtx4＋x5

打4点时：v4＝≈0.60 m/s，

2Δtx5＋x6

打5点时：v5＝≈0.40 m/s，