考點八:打點計時器、數字計時器

2021-02-19 中學物理鄧傑

一、知識儲備：

1.定義：一種通過在紙帶上打出一系列的點來記錄物體運動信息的儀器

2.分類：（1）電火花打點計時器：220V交流電，周期50Hz（0.02s）；

（2）電磁打點計時器：4-6V交流電，周期50Hz（0.02s）；

3.使用步驟：使物體靠近打點計時器，先接通電源再釋放小車，打完先關閉電源再取出紙帶（取點跡清晰的紙帶讀數計算，刻度尺注意要估讀）

4.數字計時器：將採集信息的時間顯示出來的儀器（由數字計時器和光電門組成；原理是遮光計時）

二、思維碰撞：

1.電磁打點計時器的工作電壓為220V的交流電？（×）

2.周期為10Hz的打點計時器，打出相鄰點間隔為0.02s？（×，t=1/f）

三、典例剖析：

1.(1)打點計時器是記錄做直線運動物體的________和________的儀器．電火花計時器是其中的一種，其工作電壓是________，電火花計時器靠電火花和墨粉打點，當交流電源的頻率為50 Hz時，它每隔________秒打一次點．

(2)以下是練習使用電火花計時器的部分實驗步驟，其中錯誤的操作是________．

A．把打點計時器固定在桌子上，把墨粉紙盤套在紙盤軸上，讓紙帶穿過限位孔

B．把打點計時器與4～6 V低壓交流電源相連

C．用手水平地拉動紙帶，然後啟動電源

D．關閉電源，取下紙帶，用刻度尺測量最後一個點與計時起點的距離s0，用公式v＝S/t計算紙帶運動的平均速度

答案　(1)時間　位移　220 V　0.02　(2)BC

2.如圖5所示，用數字計時器研究物體的直線運動.1和2是固定在斜面上適當位置的兩個光電門，讓滑塊從斜面的頂端滑下，光電門1、2各自連接的數字計時器顯示的擋光時間分別為5.00×10－2 s、2.00×10－2 s．滑塊從開始遮住光電門1到開始遮住光電門2的時間為Δt＝0.31 s，已知滑塊沿斜面方向的寬度為5.00 cm，測得光電門1和2之間的距離為0.54 m．(結果均保留三位有效數字)

(1)滑塊通過光電門1時的速度v1＝________ m/s，通過光電門2時的速度v2＝________ m/s.

(2)為使Δx/Δt更接近瞬時速度，正確的措施是________．

A．換用寬度更窄的滑塊

B．換用寬度更寬的滑塊

C．提高測量滑塊寬度的精確度

D．使滑塊的釋放點更靠近光電門

(3)滑塊從光電門1運動到光電門2的這段時間內的平均速度為________ m/s.

答案　(1)1.00　2.50　(2)A　(3)1.74

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