人民教育版高中新生暑假预习物理1.4用点计时器测量速度(分析)
梳理知识点
两种时钟定时器
1。电磁打点报时器:电磁打点报时器是一种可以等时间间隔连续打点纸带的仪器。所用电源应为交流电源，正常工作电压低于6V。当电源频率为50Hz时，电源应每隔0.02秒分接一次，如图A
2。电火花计时器:电火花计时器的计时原理与电磁打点计时器相同，但是用电火花和碳粉代替了振动针和复写纸，而是用纸带来打点。所用电源为交流电源，正常工作电压为220伏。当电源频率为50赫兹时，每0.02秒点一次，如图B
3。使用电池打点计时器时，纸带应穿过限位孔，复写纸应套在轴上。将它放在纸带上(填写“上”或“下”)时，应先打开电源(填写“打开电源”或“释放纸带”)，然后松开纸带(填写“打开电源”或“释放纸带”)[/h
4。纸带记录移动物体在一段时间内的位移。对于从实验获得的纸带，纸带上的点是稀疏和密集的，密集的点表示物体的移动速度很小(填入“更大”或“更小”)
二.找出瞬时速度
1。找出瞬时速度
根据B点和D点之间的位移和时间，计算物体在这两点之间的平均速度，它可以用来表示物体通过C点时的瞬时速度..
2。当用光电门传感器测量速度时，如果挡光板的宽度为D，挡光时间为T，则通过光电门时的速度为
测试中心问题组培训
问题组1练习使用点计时器
1。(多项选择)在下列关于点计时器的理解中，正确的是()
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A .电磁打击计时器的工作电压为6 V，因此它可以由四个1.5 V干电池
供电
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B .打火计时器使用220伏交流电，可直接连接到家用电源
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C .在使用火花打点计时器进行打点的过程中，发现圆点标记非常不清晰且颜色较浅，因此可能需要更换新的碳粉盒
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D .当使用时钟定时器时，当电源频率为50赫兹时，每0.02秒播放一个点
[回答] BCD
2。如图所示，这是火花计时器的示意图。像电磁打火计时器一样，火花计时器在工作时使用_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(可选的“交流”或“DC”)电源。工作时的基本步骤如下:
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A .当纸带完全通过火花计时器时，及时关闭火花计时器
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B .将电火花计时器电源插头插入相应的电源插座
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C .将碳粉匣下的纸带通过点计时器
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D .打开开关，听到放电声，立即拖动纸带移动
上述步骤的正确顺序是。(按顺序填写步骤编号)
[回答]通信；CBDA
[分析]:火花计时器和电磁敲击计时器一样，工作时使用交流电源。当电源频率为50赫兹时，每隔0.02秒触发一次；实验步骤应遵循先安装设备后进行实验的原则。上述步骤的正确顺序是cbda。
3。以下关于点计时器的陈述是正确的()
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A .电磁打火计时器和火花计时器不能连接到DC电源，但应连接到6V
以下的低压交流电源
电磁点计时器和火花计时器都使用一张黑色的小纸片，它实际上是复写纸
电磁报时器是一种根据火花放电原理工作的仪器
与电磁打火计时器相比，火花计时器的实验误差较小。
[回答] D
4。关于纸带上点间距的分析，以下陈述是正确的()
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A .沿着点移动的方向看，点之间的距离越来越小，表明纸带正在加速
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B .沿着点移动的方向看，点之间的距离越来越小，表明纸带正在减速移动
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C .纸带上各点之间的间隔相等，表明纸带正以均匀的速度
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D .纸带上各点之间的间隔相等，表明纸带正以可变速度
移动
[回答] BC
[分析]沿着纸带运动的方向看，点与点之间的距离越来越小，相邻计数点之间的时间间隔不变，所以纸带在做减速运动，所以A是错误的，B是正确的；纸带上各点之间的间隔相等，这意味着纸带匀速运动，所以C是正确的，D是错误的；
5。使用点计时器测量纸带运动的时间和位移。以下是未按操作顺序编写的不完整的实验步骤。根据你对实验的理解，在每一步的空空格内填入适当的内容，然后按照实际操作的合理顺序，在空空格内写出每一步的字母代码。
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A .将电线连接到电磁报时器的两个端子上，并将电线的另一端连接到低压_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(填写“交流”或“DC”)电源的两个端子上。
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B .将电磁敲击计时器固定在桌子上，让纸带通过_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
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C .用标尺测量从正时起点到最后一点的距离δ x。
切断电源，取下纸带。如果有n个清晰点，该纸带的记录时间为δ t = _ _ _ _ _ _ _。
打开电源开关，然后用手水平拉动纸带，在纸带上画一系列小点。
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F .使用公式=计算纸带运动的平均速度。
实验步骤的合理顺序是_ _ _ _ _ _ _ _ _。
[答案]交流限孔复写纸(n-1) × 0.02秒BAEDCF
[分析]:电磁点计时器使用低压交流电源。使用时，纸带应穿过电磁打点计时器的限位孔，并置于复写纸下；纸带上的记录时间δ t为(n-1)×0.02秒。合理的实验步骤为b、a、e、d、c和f
测量问题组2中的瞬时速度
1。一位同学在“用点计时器练习”实验中播放的纸带如图所示，每两点之间还有四个点没有画出来。上图中的数字是两个相邻点之间的距离，点计时器的电源频率为50赫兹。
(1)两个相邻计数点之间的时间为。
(2)纸带在第四计数点的速度v1为米/秒
[答案](1)0.1秒；(2)1.2。
2。在实验中，一个同学得到了一个清晰的纸带，如图所示，并要求测量D点的瞬时速度。在本实验中，包括D点在内的区间内的平均速度被用来粗略地表示D点的瞬时速度，以下方法中最精确的是()
A. =vD，δt1 = 0.14s
B. =vD，δT2 = 0.06s
c = Vd，δT3 = 0.1s
d = Vd，δT4 = 0.04s
[回答] D
[分析]要计算d点的瞬时速度，最精确的速度应包括该点与该点相邻两点之间的平均速度。c选项在时间间隔上是错误的，ces之间的时间间隔应该是0.04秒
3。如下图所示，这是一个从研究匀速直线运动的实验中得到的纸带。丢弃前面的密集点，从0: 0、1、2、3、4、5、6每五个点取一个计数点，S1 = 1.30厘米，S2 = 3.10厘米，S3 = 5.38厘米。
(1)当设置了五个计数点1、2、3、4和5时，计算台车的瞬时速度(要求保持3个有效数字)
(2)如下图所示，在直角坐标系中标记1、2、3、4和5各时刻的瞬时速度，并画出小车瞬时速度与时间的关系图。
[答案](1)0.155 0.204 0.253 0.304 0.355
(2)
(2)根据计算出的各点速度，追踪法得到的图像如下:
4。如图所示，当气垫导轨上的滑块通过光电门时，光线被遮光条挡住，电子计时器会自动记录遮光时间δ T，遮光条测得的宽度为δ X，近似代表滑块通过光电门的瞬时速度。为了使其更接近瞬时速度，正确的测量方法是()
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A .换成较窄的遮光条
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B .提高遮光带宽度测量的精度
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C .使滑块的释放点更靠近光电门
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D .增加气垫导轨与水平面之间的夹角
[回答] A
5。光电计时器是一种常见的计时仪器。其结构如图所示。a和B分别是光电门的激光发射和接收装置。当装有挡光板的汽车经过甲、乙之间时，光电计时器会显示挡光板的挡光时间。目前，宽度为D(很窄)的挡光板汽车以匀速直线运动，依次通过第一光电门和第二光电门。
(1)小车通过第一个光电门的平均速度为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；
(2)如果小车通过光电门的平均速度被视为小车的瞬时速度，小车从第一光电门移动到第二光电门的加速度为_ _ _ _ _ _ _ _ _。
[答案] (1)(2)
6。光电计时器是一种常用的计时仪器。其结构如图一所示。甲和乙是光电门的激光发射和接收装置。当滑块在A和B之间经过时，光电计时器可以显示物体的挡光时间。现在一个滑块在斜面上滑动，一个接一个地穿过光电门1和2。计时器显示的挡光时间分别为T1 = 5× 10-2秒，从光电门1到光电门2的总时间δt = 0.15秒。用分度值为1 mm的标尺测量小滑块的长度d，如图b所示。在实验中，可以计算出滑块的长度d为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ cm，滑块通过光电门1的速度v1为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
[答案] 4.45 0.89 1.48 3.93
7。像报时计时器一样，光电计时器也是研究物体运动的常用计时工具。其结构如图一所示，甲和乙是光电门的激光发射和接收装置。当一个物体在A和B之间经过时，光电计时器可以显示出物体的挡光时间。现在用图B所示的装置测量，其中MN为水平桌面，PQ为长约1米的木板，Q为1，2为固定在木板上适当位置的两个光电门，与之相连的两个光电定时器未显示。让滑块从木板顶部滑下，与光电门1和2相连的定时器分别显示5.0× 10-2 s和2.0× 10-2 s的挡光时间。用游标卡尺测量小滑块的宽度。读出滑块的宽度d = 5.015厘米。然后滑块穿过光电门1。
[答案] 1.003 2.508
[分析]遮光时间是滑块通过光电门的时间。因为时间很短，这个过程的平均速度大约等于滑块通过光电门的速度，所以V1 = m/s = 1.003 m/s，V2 = m/s≈2.508m/s