考點八:打點計時器、數字計時器

2021-02-24 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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