《2018-2019学年高中物理 第一章 运动的描述 课时自测•基础达标 1.4 实验：用打点计时器测速度 新人教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019学年高中物理 第一章 运动的描述 课时自测•基础达标 1.4 实验：用打点计时器测速度 新人教版必修1（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、11.41.4 实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度课时自测课时自测基础达标基础达标1.(多选)(2018江阴高一检测)下列关于电火花计时器和电磁打点计时器的说法中,正确的是( )A.电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源B.两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样 C.电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸 D.电磁打点计时器打点的是电火花和墨粉【解析】选 A、B。电磁打点计时器使用低压交流电源,工作电压为 6 V;电火花计时器使用220 V 的交流电源,故 A 正确;两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样,都等于交流电源的频率,故 B 正确;电火花计时器在纸带
2、上打点的是火花放电针和墨粉盘,故 C 错误;电磁打点计时器打点的是振针和复写纸,故 D 错误。【补偿训练】关于打点计时器的使用,下列说法中正确的是 ( )A.电磁打点计时器使用的是 46 V 的直流电源B.在测量物体速度时,先让物体运动,后接通打点计时器的电源C.使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越小D.纸带上打的点越密,说明物体运动得越快【解析】选 C。电磁打点计时器使用的是 46 V 的交流电源,故 A 错误;实验过程中应先接通电源,后释放纸带,否则在纸带上留下的点很少,不利于数据的处理和减小误差,故 B 错误;打点的时间间隔与交流电源频率的关系为 T= ,因此频率越高,打点的时间间隔就
3、越小,故 C正确;纸带上打的点越密,说明相等的时间间隔位移越小,即物体运动得越慢,故 D 错误。2.如图所示是某位同学练习使用打点计时器时得到的三条纸带,已知纸带右端先通过打点计时器。从点迹的分布情况可以判断,其中做减速运动的是( )A.甲B.乙C.丙D.乙和丙2【解析】选 B。从点迹的分布情况可以断定:纸带甲两个点间距离基本相等,所以是匀速通过打点计时器的,纸带乙从右到左相邻的计数点之间距离减小,所以是越走越慢的,纸带丙从右到左相邻的计数点之间距离先增大再减小,所以是开始越走越快,后来又越走越慢的。由以上的分析可知做减速运动的是乙,B 正确。【补偿训练】某同学以同一个打点计时器固定频率下,测
4、量小车拉动纸带甲、乙、丙、丁的运动速度,每次车子都是自右向左运动,四段纸带的长度都相同。则下列叙述正确的是 ( )A.纸带甲打点均匀,表示车子的运动是匀速的B.纸带乙显示的平均速度与纸带甲相同C.纸带丙表示的小车的运动是先快后慢D.纸带丁表示的小车的运动是先慢后快【解析】选 A。纸带甲中相邻的计时点的距离相等,所以表示车子的运动是匀速的,故 A 正确;四段纸带的长度都相同,其中纸带乙所用的时间最少,所以纸带乙显示的平均速度最大,故 B 错误;纸带丙相邻的计时点的距离增大,表示小车的运动速度增大,故 C 错误;纸带丁相邻的计时点的距离减小,表示小车的运动速度减小,故 D 错误。3.(2018银川
5、高一检测)电磁打点计时器工作时使用_(选填“交流”或“直流”)电源,当电源的频率是 50 Hz 时,每隔_s 打一次点。其工作时的基本步骤如下: A.当纸带完全通过计时器后,及时关闭电源B.将电磁打点计时器接上相应的电源C.将纸带穿过两个限位孔并从复写纸下面通过D.接通开关,立即拖动纸带运动上述步骤正确的顺序是_。(按顺序填写步骤编号) 【解析】电磁打点计时器是使用交流电源的计时仪器,其工作电压是 6 V 以下交流电源,当电源的频率为 50 Hz 时,它每隔 0.02 s 打一次点;实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则进行,故步骤为 CBDA。答案:交流 0.02 CBDA3【补偿训练】在
6、“用打点计时器测速度”的实验中,用手拉动纸带打点。(1)实验中用到的电磁打点计时器,它是一种能够按照相同的时间间隔,在纸带上连续打点的仪器。它使用_(选填“交流”或“直流”)电源,由学生电源供电,工作电压在 6 V 以下,当电源的频率是 50 Hz 时,它每隔_s 打一个点。 (2)下面是没有按照操作顺序写的不完整的实验步骤,按照你对实验的理解,在各步骤空白处填上适当的内容,然后按照实际操作的合理步骤,将各步骤的字母代号顺序写在空白处。A.在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线,导线的另一端分别接在如图中学生电源的_(选填“AB”或“CD”)两个接线柱上; B.把电磁打点计时器固定在桌子上,
7、让纸带穿过_(选填“限位孔”或“两磁铁中间”),并压在复写纸的_(选填“上面”或“下面”); C.用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离 x;D.切断电源,取下纸带,如果共有 6 个清晰的点,则这段纸带记录的时间 t=_; E.打开电源开关,再用手水平地拉动纸带,纸带上打下一系列小点;F.利用公式 =计算纸带运动的平均速度。实验步骤的合理顺序是_。 【解析】(1)电磁打点计时器使用交流电源,由学生电源供电,工作电压在 6 V 以下,当电源的频率是 50 Hz 时,它每隔 0.02 s 打一个点。(2)A.电磁打点计时器使用的是交流电源,因此要将导线接在低压交流电源上,即接 CD 两个接线
8、柱上;B.把电磁打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过限位孔,并压在复写纸下面,这样才能通过振针把点打在纸带上;D.打点计时器的打点周期为 0.02 s,若打 n 个点,则有(n-1)个时间间隔,故这段纸带记录的时间 t=0.02(n-1) s,故若纸带上打 6 个点,则记录时间为40.1 s;实验步骤的顺序一般要先安装器材即首先进行 BA 步骤,然后进行 E 步骤,实验结束要先关掉电源,即进行 D 步骤,最后进行数据处理,即进行 CF 步骤,故实验步骤的合理顺序是:BAEDCF。答案:(1)交流 0.02(2)CD 限位孔 下面 0.1 s BAEDCF4.(2018曲靖高一检测)电磁打点计时器
9、是一种使用交流电源的计时仪器。当电源的频率是 50 Hz 时,它每隔 0.02 s 打一次点。如图所示为某次实验打出的一条纸带,其中1、2、3、4 为依次选定的计数点,相邻两个计数点的时间间隔为_s,根据图中标出的数据,可以得到实验物体运动的速度 v2的大小为_m/s。 【解析】打点计时器的打点周期为 0.02 s,相邻计数点之间有 5 个时间间隔,因此计数点之间的时间间隔是 0.1 s;2 点的瞬时速度可以用中间时刻的速度等于该过程中的平均速度求出,因此有:v2=10-2 m/s=1.23 m/s。答案:0.1 1.23【补偿训练】(2018保定高一检测)如图所示为一条打点计时器正常工作时打
10、出的纸带,其中A、B、C、D、E 为计时器连续打下的五个点,且打点计时器每打一个点所用的时间为 T。为求得计时器打点 C 时纸带的速度,则下列算式中最合理的是( )A.B.C.D.【解析】选 B。为求打某点时的瞬时速度,利用的是对平均速度取极限的思想方法,故为求打点 C 时纸带的速度,可以在 C 点两侧各取一点,使这两点间所对应的时间间隔尽量最短。5由题图可知,所取的两点应为点 B 和 D,则 B、D 之间的平均速度 vBD=,即为所求,故 B 正确,A、C、D 错误。5.(2018万州区高一检测)完成下列关于打点计时器的问题。(1)运动物体拉动穿过打点计时器的纸带,纸带上打下一系列点迹,纸带
11、上的点迹直接记录了_。 A.物体运动的时间B.物体的形状和质量C.物体在不同时刻的速度D.物体在不同时刻的位置和某段时间的位移(2)电火花打点计时器使用交流_V 电源工作,它工作电源的频率是 50 Hz,如果用它测量速度时,实验者不知道工作电源的频率已变为 60 Hz,而仍按 50 Hz 进行计算,这样算出的速度值与物体速度的真实值相比_(选填“偏大”或“偏小”)。 【解析】(1)选 A、D。打点计时器每隔一个固定周期打一个点,因此记录了物体运动的时间,故A 正确;纸带上的点迹与物体的形状和质量无关,故 B 错误;因为纸带跟运动物体连在一起,打点计时器固定,所以纸带上的点迹就相应地记录了物体在
12、不同时刻的位置,用刻度尺量出各点迹间的距离可知道物体在不同时间内的位移,再根据物体的运动性质可算出物体在不同时刻的速度,但速度这个量不是纸带上的点迹直接记录的,故 C 错误,D 正确。(2)电火花打点计时器使用交流 220 V 电源工作,打点周期与交流电的周期相同,T= =0.02 s,当电源频率变为 60 Hz 时,实际打点周期将变小,而进行计算时,时间间隔还是按照 0.02 s 计算,因此算出的速度数值将比物体速度的真实数值小。答案:(1)A、D (2)220 偏小【补偿训练】使用电火花打点计时器分析物体运动情况的实验中:(1)在如下基本步骤中,正确的排列顺序为 _。 A.把电火花计时器固
13、定在桌子上B.安放纸带C.松开纸带让物体带着纸带运动6D.接通 220 V 交流电源E.按下脉冲输出开关,进行打点(2)如图为电磁打点计时器打出的一条纸带,从纸带上看,打点计时器出的故障可能_。 A.打点计时器接在直流电源上B.电源电压太低C.电源频率不稳定D.振针压得过紧【解析】(1)实验时先组装器材,顺序为 AB,然后进行实验,顺序为 DEC。所以操作顺序为ABDEC。(2)电磁打点计时器使用的是交流电源,若打点计时器接在直流电源上,打点计时器不打点,故 A 错误;点痕的轻重和电源电压不稳有关,电源电压不稳不会导致短线,故 B 错误;电源频率大小只会影响打点的时间间隔,不会影响点的形状,不
14、会造成短线,故 C 错误;振针压得过紧,振针和纸带接触时间过长,可能造成短线,故 D 正确。答案:(1)ABDEC (2)D6.电磁打点计时器使用_(选填“交流”或“直流”)电源,电磁打点计时器的工作电压在_V 以下,如果所接电源为 50 Hz,则打点时间间隔为_秒。某同学在实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出 A、B、C、D、E、F、G共 7 个计数点,其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为 0.10 s。则 CE 两点间的平均速度是_m/s。D 点的瞬时速度是_m/s。 【解析】电磁打点计时器使用交流电源;电磁打点计时器采用 6 V 以
15、下的交流电源;打点周期为频率的倒数,故周期 T= = s=0.02 s;由图可知,CD 间的距离 CD=5.20 cm=0.052 0 m;DE=5.99 cm=0.059 9 m;CE 间的平均速度 = =7m/s0.56 m/s;D 点的瞬时速度等于 CE 段的平均速度,故vD=0.56 m/s。答案:交流 6 0.02 0.56 0.567.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t1=0.29 s,通过第二个光电门的时间为 t2=0.11 s,已知遮光板的宽度为 3.0 cm
16、,分别求出滑块通过第一个光电门和第二个光电门的速度大小。(结果保留两位小数)【解析】通过第一个光电门的速度v1= m/s0.10 m/s通过第二个光电门的速度v2= m/s0.27 m/s答案:0.10 m/s 0.27 m/s8.如图所示是一条利用打点计时器打出的纸带,0、1、2、3、4、5、6 是七个计数点,每相邻两个计数点之间还有四个点未画出,各计数点到 0 的距离如图所示。求出各计数点的瞬时速度并画出速度时间图象。 【解析】1 点对应时刻是 0、2 之间的中间时刻,求出 0、2 间的平均速度,即可认为是 1 点的瞬时速度,同理 2、3、4、5 点的瞬时速度也可求出。而相邻计数点间的时间间隔 T=0.1 s。8故 v1= m/s=0.195 m/sv2
