人教版高中物理必修一第一章《实验:用打点计时器测速度》练习题及答案
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人教版物理必修1第一章:实验用打点计时器测速度一、多选题。
1. 对电磁打点计时器和电火花计时器的有关说法中,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.电磁打点计时器在纸带上打点是靠放电针和墨粉纸盘2. 打点计时器是记录做直线运动的物体位置和时间的仪器,当纸带与运动物体连接时,打点计时器在纸带上打出点迹,这些点迹()A.记录了物体运动的时间B.记录了物体在不同时刻的位置C.在纸带上的分布情况反映了物体的形状D.在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况3. 关于打点计时器的使用,下列说法正确的是()A.电磁打点计时器使用的是10V以下的直流电源,电火花计时器使用的是220V交流电源B.在测量物体速度时,先让物体运动,后接通电源C.电磁打点计时器和电火花计时器打点时间间隔都是0.02sD.纸带上打的点越密,说明物体运动得越慢4. 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,对上面记录进行测量和分析,可以得到的物理量有()A.时间间隔B.位移C.加速度的准确值D.平均速度5. 根据打点计时器打出的纸带,下列说法正确的是()A.能准确地求出某点的瞬时速度B.只能粗略地求出某点的瞬时速度C.能准确地求出某段时间内的平均速度D.可以任意地利用某段时间内的平均速度代表某点的瞬时速度6. 如图是某同学在做“用打点计时器测速度”实验时获得的一条纸带.以下做法正确的是()A.电火花计时器必须使用4∼6V的交流电源B.必须在实验前启动电源,即先启动电源再拉动纸带,实验后立即关闭电源C.可以用刻度尺分别测出AB、BC、CD三段的位移,和一次性测量一样D.要选择点迹清晰的纸带,并舍弃密集的点迹二、选择题。
在用打点计时器研究物体运动时,为了得到物体完整的运动情况,对接通电源和让纸带(随物体)开始运动,这两个操作的先后顺序应是()A.先接通电源,后释放纸带B.先释放纸带,后接通电源C.释放纸带的同时接通电源D.先接通电源或先释放纸带都可以小车拉动纸带,打点计时器在甲、乙、丙、丁四条纸带上打下了如图所示的点迹,每条纸带的左端是与小车相连的,则下列叙述正确的是()A.纸带甲打点均匀,表示小车的速度一定B.纸带乙显示的平均速度最小C.纸带丙表示小车的速度越来越小D.纸带丁表示小车的速度越来越大如图所示为打点计时器打出的一条纸带,从纸带上看,打点计时器出的毛病是()A.打点计时器接在直流电源上B.电源电压不够大C.电源频率不够大D.振针压得过紧三、实验题。
人教版物理必修1第一章4:实验(用打点计时器测速度)一、填空题。
1. 打点计时器是记录做直线运动物体的________和________的仪器.电火花打点计时器是其中的一种,其工作电压是________,电火花计时器靠电火花和墨粉打点,当交流电的频率为50Hz时,它每隔________秒打一次点.2. 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50Hz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)3. 电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器.当电源的频率是50Hz时,它每隔0.02s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.4. 电磁打点计时器使用________(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50Hz,则打点时间间隔为________s.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0.10s.则CE两点间的平均速度是________m/s.D点的瞬时速度是________m/s.5. 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50Hz,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60Hz,而仍按50Hz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”)二、多选题。
实验:用打点计时器测速度1.为完成“练习使用打点计时器”实验,在如图145所示的四种器材中,找出这两种打点计时器,并完成以下填空:________图为电磁打点计时器,工作电压为交流________;________图为电火花打点计时器,工作电压为交流________V.图145【解析】电磁打点计时器是利用交变电流使铁芯产生磁性,吸引带打点针的铁条通过复写纸在纸带上打出点,丙图为电磁打点计时器,工作电压为交流4~6 V;电火花打点记时器是利用家用电打出的火花吸引铅盘而打出点,乙图为电火花打点计时器,工作电压为交流220 V.【答案】丙4~6 V 乙2202.电火花计时器通常的工作电压为________伏,实验室使用我国民用电时,每隔________秒打一次点;如图146所示纸带是某同学练习使用电火花计时器时得到的,纸带的左端先通过电火花计时器,从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是________(选填“速度减小”或“速度增大”).若所用电源的频率为50 Hz,从打下A点到打下B点共14个点迹,历时________ s.图146【解析】电火花计时器通常的工作电压为交流220伏,实验室使用我国民用电时,每隔0.02秒打一次点;相等时间内纸带右侧位移大于左侧位移,说明右侧的速度大于左侧的速度,即物体做速度增大的运动.又因从打下A点到打下B点共14个点迹,即A到B共有13个时间间隔,所以共用时:t=13×T=0.26 s.【答案】交流220 0.02 速度增大0.263.用接在50 Hz交流电源上的打点计时器测定小车的运动情况.某次实验中得到一条纸带,如图147所示,从比较清晰的点起,每五个计时点取一个计数点,分别标明0、1、2、3、…,量得0与1两点间距离x1=30 mm,2与3两点间的距离x2=48 mm,则小车在0、1两点间平均速度为v1=________ m/s,在2、3两点间的平均速度v2=________ m/s.据此可判定小车做________(填“加速”“减速”或“匀速”)运动.图147【解析】 每五个计时点取一个计数点,则相邻两个计数点间的时间间隔为T =0.1 s ,那么由平均速度的定义得v 1=0.03 m 0.1 s =0.3 m/s ,v 2=0.048 m 0.1 s=0.48 m/s.从计算结果看小车运动的速度在增大,所以可以判断小车在做加速运动.【答案】 0.3 0.48 加速4.在测定速度的实验中,使用打点计时器测小车的速度,实验得到的一条纸带如图148所示,0、1、2、3、4是选用的计数点,每相邻两计数点间还有3个打出的点没有在图上标出.图中还画出了实验时将毫米刻度尺靠在纸带上进行测量的情况,读出图中所给的测量点的读数分别是________、________、________和________.1、3两点间的平均速度是________ m/s ,1、4两点间的平均速度是________ m/s ,2点的速度更接近于________ m/s.图148【解析】 由毫米刻度尺可读出0、1、3、4点的读数分别是10.00 cm 、12.60 cm 、22.60 cm 、30.00 cm.由题意知各计数点间的时间间隔Δt =4×0.02 s=0.08 s ,由读数可得1、3两点和1、4两点间的位移大小分别是Δx 1=22.60 cm -12.60 cm =10.00 cm ,Δx 2=30.00 cm -12.60 cm =17.40 cm ,则1、3和1、4两点间的平均速度分别是v 1=Δx 1Δt 1=10.00×10-20.16m/s =0.625 m/s , v 2=Δx 2Δt 2=17.40×10-20.24m/s =0.725 m/s , 1、3两点更接近于2点,故2点的瞬时速度更接近于1、3两点间的平均速度0.625 m/s.【答案】 10.00 cm 12.60 cm 22.60 cm 30.00 cm0.625 0.725 0.6255.像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图149甲所示,a 、b 分别是光电门的激光发射、接收装置,当有物体从a 、b 间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用图乙所示装置测量,图中MN 是水平桌面,PQ 是长1 m 左右的木板,Q 是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出.让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s.用游标卡尺测量滑块的宽度d=5.015 cm.则:甲乙图149(1)滑块通过光电门1的速度v1的大小是多少?(2)滑块通过光电门2的速度v2的大小是多少?【解析】由于滑块通过两光电门的时间极短,故可用滑块通过光电门的平均速度代替其通过的瞬时速度.故v1=dt1=5.015×10-25.0×10-2m/s=1.003 m/s;v2=dt2=5.015×10-22.0×10-2m/s≈2.508 m/s.【答案】(1)1.003 m/s (2)2.508 m/s。
1.4 实验:用打点计时器测速度同步练习一、单选题1.打点计时器是中学研究物体运动时常用的实验器材,常见的有电磁打点计时器和电火花计时器两种.关于电磁打点计时器和电火花计时器的比较,下列说法正确的是()A. 电磁打点计时器使用交流电源,电火花计时器使用直流电源B. 它们都是使用10V以下的交流电源C. 当电源频率为50Hz时,它们都是每隔0.02s打一个点D. 电火花计时器工作时,纸带运动受到的阻力较小,所以实验误差也较小【答案】C,D【考点】打点计时器的使用【解析】【解答】解:A、电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电源,A不符合题意;B、电磁打点计时器工作电压是4V~6V交流电源,电火花打点计时器的电压是220V交流电源,B不符合题意;C、当电源频率为50Hz时,它们都是每隔0.02s打一个点,C符合题意;D、电火花计时器工作时,纸带运动受到的阻力较小,误差较小,D符合题意;故答案为:CD.【分析】本题考查打点计时器工作原理。
电磁打点计时器使用电源是低压交流电源,而电火花打点计时器是220V交流电源;当电源频率为50Hz时,它们都是每隔0.02s打一个点。
2.在你练习使用打点计时器时,小车拖动纸带并在上面打下了一系列的小点.根据你所打出点的纸带,在判断纸带表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时()A. 应通过测量纸带表示的运动的全程来判断B. 必须通过计算任意两点间的平均速度来判断C. 必须通过计算全程的平均速度来判断D. 可以通过测量每相邻两点间的距离,看其是否都相等来判断【答案】D【考点】打点计时器的使用【解析】【解答】物体在一条直线上运动,且在相等的时间间隔内通过的位移相等,这种运动称为匀速直线运动;如果在相等的时间里位移不等,这种运动就叫做变速直线运动.纸带上相邻的计时点的时间间隔相等,可以通过测量每相邻两点间的距离,看其是否都相等来判断,D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D【分析】利用打点计时器打出纸带判断纸带运动情况时,应看相等时间内位移的变化规律确定质点的运动情况。
实验:用打点计时器测速度⒈对打点计时器的认识⑴电磁打点计时器:它是一种记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器。
当接通6 V以下低压交流电源时,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便上下振动起来,位于振片一端的振针就跟着上下振动而打点,这时,如果纸带运动,振针就在纸带上打出一系列点,当交流电源频率为50 Hz时,它每隔0.02 s打一点,即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02 s。
⑵电火花计时器:它是利用火花放电在纸带上打出小点而显示点迹的计时仪器。
当接通220 V交流电源,按下脉冲输出开关时,计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴,产生火花放电,于是在运动纸带上就打出一系列点迹。
当电源频率为50 Hz时,它也是每隔0.02 s打一次点,即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02 s。
⑶电火花计时器工作时,纸带运动时受到阻力小,比电磁打点计时器实验误差小。
⑷打在纸带上的点,记录了纸带运动的时间,如果把纸带跟物体连在一起,纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。
说明:电磁打点计时器和电火花计时器的原理基本一样,打点的时间间隔都是0.02 s,所以今后的叙述中不再区分,统称打点计时器。
电磁打点计时器是利用电磁感应原理,其结构如图甲所示;电火花计时器是利用火花放电在纸带上打点的,其结构如图乙所示。
打点计时器的使用★★实验步骤:⑴把打点计时器固定在桌子上,按照要求装好纸带。
⑵打点计时器接交流电源。
⑶接通电源,用手水平地拉动纸带,纸带上就打出了一行小点,随后立即关闭电源。
⑷取下纸带,从能看得清的某个点数起,数一数纸带上共有多少个点,如果共有n 个点,那么点的间隔数为n-1个,则纸带的运动时间t=0.02(n-1)s。
⑸用刻度尺测量一下从开始计数的一点到最后一点n间的距离。
⑹利用公式v=Δx/Δt计算出纸带在这段时间内的平均速度。
说明:①打点计时器是一种记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器。
(10“快”或“慢”),小车在0与1两点间的平均速度为慢0.3 m/s(20分钟,30分)知识点一电磁打点计时器和电火花计时器.下列关于打点计时器的说法中正确的是().电磁打点计时器是利用振针上下振动,通过复写纸在纸带上留下一行小点.电火花打点计时器是利用火花放电的原理来工作的知识点二知识点三下图所示为同一打点计时器打出的4条纸带,其中,平均速度最大的是哪一条由图可知四条纸带所取点迹的总长相差不多,其中纸带所用时间最短,故其平均速度最大.某同学得到一条打点清晰的纸带,如图所示,要求测出点在内的一段间隔中的平均速度来粗略地代表D点的瞬时速度,已知交流,下列几种方法中最准确的是()0.12 s0.06 s0.04 s点的瞬时速度,最准确的应是用包含该点且与该点相邻的两点之间的平计算结果保留两位有效数字).点间的中间时刻,求出0、2点间的平均速度即可认为是点的瞬时速度也可求出.0和6两个点的瞬时速度不便求出,需要注=0.1 s .根据v -=x t得: x知识点四离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔均为0.10 s.试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B 、C 、D 、E 、F 时速度,并将各个速度值填入下表(要求保留3位有效数字).v B v C v D v E v F 时速度随时间变化的关系图线.v Bv C v D v 0.400 0.479 0.560 0.640知将计算出的各点速度描在坐标纸上,并将各点用平滑的线连接起来,如下图所示.课后作业时间:45分钟满分:80分________姓名________分数.关于打点计时器的使用说法正确的是()在图中A、B两点之间,两条纸带(甲、乙)运动的时间之比是.无法比较假设打点计时器使用的是频率为50 Hz的交流电源,纸带上每打出两个相邻点8.打点计时器使用交流电源的频率为50 Hz ,在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,若交流电的频率变小了而未被发现,则测得小车的速度值与真实值比较将( )A .偏大B .偏小C .无影响D .无法判断【答案】A【解析】打点计时器打点的频率是由电源的频率决定的,且打点的频率等于电源的频率.当交流电的频率为50 Hz 时,打点计时器每隔0.02 s 打一个点;当交流电频率低于50 Hz时,打点计时器打点的时间间隔将大于0.02 s ,计算速度时如果仍按0.02 s ,由v =Δx Δt可知,将导致测量出的速度值大于其真实值.9.用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度.已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0 mm ,遮光条经过光电门的遮光时间为0.040 s .则滑块经过光电门位置时的速度大小为( )A .0.10 m/sB .100 m/sC .4.0 m/sD .0.40 m/s【答案】A【解析】遮光条经过光电门的遮光时间很短,所以可以把遮光条经过光电门的平均速度当作滑块经过光电门位置时的瞬时速度,即v =d /t =0.004 m/0.040 s =0.10 m/s.10.一打点计时器在纸带上依次打出A 、B 、C 、D 、E 、F 等一系列的点,测得AB =11.0 mm ,AC =26.5 mm ,AD =40.0 mm ,AE =48.1 mm ,AF =62.5 mm.根据测量数据,下列关于物体在AF 段运动速度的判断正确的是( )A .速度不变B .速度越来越大C .速度越来越小D .速度先变大再变小后变大【答案】D【解析】AB =11.0 mm ,BC =AC -AB =15.5 mm ,CD =AD -AC =13.5 mm ,DE =AE -AD =8.1 mm ,EF =AF -AE =14.4 mm ,物体在AF 段运动速度先变大再变小后变大,选项D 正确.二、非选择题11.用接在50 Hz 交流电源上的打点计时器,测定小车速度,某次实验中得到一条纸带,如图所示.从比较清晰的点起,每五个计时点记为一个计数点,分别标为0、1、2、3、4、…,测得0与1两点间的距离为x 1=30.0 mm,3与4两点间的距离为x 2=48.0 mm ,则小车在0与1两点间的平均速度为________m/s ,在3与4两点间的平均速度为________m/s.【答案】0.3 0.48【解析】每五个计时点记为一个计数点,说明相邻两计数点间的时间间隔t =5T =0.1 s ,根据平均速度的公式v -=x t 得,小车在0与1两点间的平均速度为v -1=x 1t=0.3 m/s ,在3与4两点间的平均速度为v -2=x 2t=0.48 m/s. 12.某学生在用电磁打点计时器做测定小车速度的实验时,其开始时的装配图如图所示,其中有错误与不妥之处,请把它找出来.电磁打点计时器必须接交流电源,而图上所接为直流电源,时,小车离定滑轮端太近,向前运动的余地太小,致使纸带上留下的计时点过少,来不便,产生较大误差,即小车离滑轮端太近不妥..某同学在一次实验中,用打点计时器(频率为50 Hz,即每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、个点未画出.其中x1=7.05 cm、x2=7.67 cm、x各相邻计数点间的时间间隔T=________s.点小车运动的平均速度为________m/s,在保留两位有效数字)0.98由交流电的频率为50 Hz,知相邻两点的时间间隔为一个计数点,则各相邻计数点间的时间间隔Δt=5T=0.1 s.ΔxΔt得:8.91+9.53+10.15cm/s2.38 cm,x4=2.88 cm,x5=3.39 cm,x6=3.87 cm.那么:在计时器打出点4时,求小车的速度.在平面直角坐标系中作出速度-时间图象,并分析小车的速度如何变化.(1)31.35 cm/s(2)见解析由图象可知小车速度均匀增加.。
一、单选题人教版必修一物理第一章第四节实验:用打点计时器测速度习题1. 图是做匀变速直线运动的物体从打点计时器打出的纸带纸带上面每打一点的时间间隔是,且每两个记数点间还有四个计时点已知,,,,,则第三个记数点的速度等于A .B .C .D .2. 如图是利用打点计时器记录物体做匀加速直线运动所得到的纸带,纸带上依次打下了0、1、2、3、4、5六个点,相邻两点间的距离如图所示,时间间隔均为T ,则两计数点1、4之间物体的平均速度大小是B .D .D .振针与复写纸之间的距离C .永久磁铁的磁性强弱B .交流电源的频率A .直流电压的高低打点计时器打点的周期取决于()3.C .A .二、多选题三、实验题4. 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B .位移C .平均速度D .瞬时速度5. 下列实验过程中正确使用打点计时器的步骤顺序是( )①启动电源,用手水平地拉动纸带,纸带上就打出一行小点②关掉电源③取下纸带,从能够看清的某个点开始,往后数若干个点,如果数出n 个点,这些点划分出的间隔数是(n -1),由此计算出纸带从第1个点到第n 个点的运动时间④把纸带装好⑤了解打点计时器的结构,然后把它固定在桌子上⑥用刻度尺测量出从第1个点到第n 个点的距离.A .⑤④①②③⑥B .⑤④①③⑥②C .⑤④①⑥③②D .⑤④①②⑥③6. 如图为同一个打点计时器打出的四条纸带,则( )A .甲纸带加速度最大B .乙纸带加速度最大C .丁纸带平均速度最小D .丙纸带平均速度最大7. 如图所示,可用一支笔和一块表做成一台简单的“打点计时器”,为了提高计时的准确性,应掌握的操作要领是_______A.使纸带做匀速运动B.使纸带做匀加速运动C.使打点时间间隔相等D.使打点时间间隔为0.02s8. 下图为接在周期为T=0.02s低压交流电源上的打点计时器,在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中所示的是每打5个点所取的记数点,但第3个记数点没有画出.由图数据可求得:(1)该物体的加速度为 m/s2.(2)第3个记数点与第2个记数点的距离约为 cm.(3)打第3个点时该物体的速度约为 m/s.9. 实验课上同学们利用打点计时器等器材,研究小车做匀变速直线运动的规律.其中一个小组的同学从所打的几条纸带中选取了一条点迹清晰的纸带,如图所示.图中O、A、B、C、D是按打点先后顺序依次选取的计数点,在纸带上选定的相邻两个记数点之间还有四个打出点没有画出.(1)打点计时器使用的交流电频率为50Hz,则相邻两个计数点间的时间间隔为___s;10. 电火花打点计时器使用的是______电源填“直流”或“交流”,若电源的频率是50Hz ,则每隔______秒打一个点,打出的相邻两点间的时间间隔是______填“相同的”或“不同的”11. 某次用电火花计时器做实验获得的纸带如图所示,则B 点在刻度尺上的读数为________cm ,B 运动到E 的时间为________s ,BD 间的平均速度为_________m/s .12. 如图是某次实验中得到的一条纸带,其中0到6是七个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,打点计时器的工作频率是50Hz ,各点间距如图,则打计数点2时小车的速度为______;小车的加速度为______计算结果均保留3位有效数字13. 电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用______填“直流”或“交流”电源的计时仪器,使用打点计时器时要先______填“接通电源”或“让纸带开始运动”再______填“接通电源”或“让纸带开始运动”若已知电源频率为50Hz ,则打点计时器在纸带上打相邻两点的时间间隔为______保留两位有效数字)(2)由图中的数据可知,打点计时器打下C 点时小车运动的速度大小是________m/s ,小车运动的加速度大小是________m/s 2.(计算结果均14. 某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度。
高中物理实验:用打点计时器测速度(答题时间:20分钟)1. 使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中:⑴在如下基本步骤中,正确的排列顺序为____________________。
A. 把电火花计时器固定在桌子上B. 安放纸带C. 松开纸带让物体带着纸带运动D. 接通220 V交流电源E. 按下脉冲输出开关,进行打点⑵在安放纸带时,要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在__________上,还要检查_____________是否夹在纸带之间。
2. 用同一底片对着小球运动的路径每隔0.1 s拍一次照,得到的照片如图所示。
求1到6间小球的平均速度。
3. 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。
4.运动的物体带动纸带被打点计时器打上一系列的点,这些点的距离不一定相等,但这些点能说明()A. 运动物体在一段时间内的位移B. 运动物体在一段时间内的运动快慢C. 运动物体在某时刻的位置D. 运动物体的运动性质5. 通过打点计时器得到的一条打点纸带上的点子不均匀,下列判断正确的是()A. 点子密集的地方物体运动的速度比较大B. 点子密集的地方物体运动的速度比较小C. 点子不均匀说明物体做变速运动D. 点子不均匀说明打点计时器有故障6. 在你练习使用打点计时器时,小车拖动纸带并在上面打下了一系列的小点。
根据你所打出点的纸带,在判断纸带表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时()A. 应通过测量纸带所表示的运动的全程来判断B. 必须通过计算任意两点间的平均速度来判断C. 必须通过计算全程的平均速度来判断D. 可以通过测量每相邻两点间的距离,看其是否都相等来判断7. 小明以同一个打点计时器在固定频率下测量小车拉动纸带甲、乙、丙、丁的运动速度,每次小车都是自右向左运动,四段纸带的长度都相同。
积盾市安家阳光实验学校第一章运动的描述1.4 用打点计时器测速度1.在“用打点计时器测速度”的中,下列说法正确的是A.先释放纸带,再接通电源B.先接通电源,后释放纸带C.纸带上打出的点越密集说明纸带运动速度越大D .利用打出的纸带可以求出打下某点时纸带的瞬时速度【答案】BD【解析】开始记录时,先给打点计时器通电打点,然后释放纸带让纸带(随物体)开始运动,如果先放开纸带开始运动,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对产生较大的误差;先打点再释放纸带,可以使打点稳,提高纸带利用率,可以使纸带上打更多的点,B正确、A错误;根据匀变速直线运动中时间中点的速度于该过程中的平均速度,可以求出打下某点时纸带的瞬时速度,选项D正确。
【点睛】本题考查了打点计时器的具体用,熟悉打点计时器的使用细节即可正本题.对于一些操作细节,要通过亲自动手,才能体会具体操作细节的含义.2.如图是某同学在做“用打点计时器测速度”中获得的一条纸带.A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出.(1)已知打点计时器电源的频率为50 Hz,则纸带上相邻两计数点的时间间隔为________s.(2)从图中读出A、B两点间距x=______cm;C点对的速度是________m/s。
(计算结果保留三位有效数字).【答案】(1)0.1s;(2)0.68~0.72 cm ;0.100 m/s【解释】(1)纸带上相邻两计数点的时间间隔为0.02s×5=0.1s;(2)从图中读出A、B两点间距x=0.70cm;BD两点间距为:x BD=2.00cm,则C 点对的速度是22.00100.100/s20.2BDCx mv mT s-⨯===。
3.在“用打点计时器测速度”的中:(1)打点计时器使用的电源为(选填交流或直流)电源.(2)下列操作中正确的有(填选项代号).A .在释放小车前,小车要靠近打点计时器B.打点计时器放在长木板的有滑轮一端C.先接通电源,后释放小车D.电火花计时器使用低压6V以下交流电源(3)电火花计时器正常工作时,其打点的周期取决于__________A.交流电压的高低 B.交流电的频率 C.墨粉纸盘的大小 D.纸带的长度.(4)中,把打点计时器接50Hz交流电,打出的一条纸带如图.A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的记数点.相邻计数点之间有四个点未画出(即相邻两点的时间间隔为0.1s),各点间的距离如下图所示,则在打D点时,小车的速度为 m/s.(计算结果都保留两位有效数字)【答案】(1)交流;(2)AC;(3)B;(4)0.34m/s【解析】(1)打点计时器使用的电源为交流电源.(2)在释放小车前,小车要靠近打点计时器,选项A 正确,B 错误;先接通电源,后释放小车,选项C 正确;电火花计时器使用220V 交流电源,选项D 错误;故选AC.(3)电火花计时器正常工作时,其打点的周期于交流电的周期,故打点周期取决于交流电的频率,故选B. (4)在打D 点时,小车的速度为0.1200.052/0.34/220.1CE D x v m s m s T -===⨯。
实验:用打点计时器测速度同步练习一、单选题1.关于打点计时器的原理以及使用,下列说法正确的是()A. 电磁打点计时器的使用非常方便,可以直接接到家用电路上B. 使用打点计时器时应该先接通电源,再拖动纸带C. 纸带上的点迹越稀疏,说明与纸带相连的物体运动得越慢D. 如果将它接到直流电源上,打点计时器仍然能够正常工作2.在使用打点计时器时以下说法错误的是()A. 每打完一列点子就要切断电源B. 不要移动圆形复写纸片的位置C. 纸带一定要从两限位孔穿过,并且压在复写纸的下面D. 侧向移动限位孔位置,在一条纸带上可以打出两列点,提高纸带的利用率3.在练习使用打点计时器的实验中,有下列操作步骤:①把打点计时器固定在水平轨道末端;②启动电源;③把纸带装好;④拉动纸带打点;⑤得到纸带并进行测量计算,则上述步骤的正确操作顺序是()A. ①②③④⑤B. ①③④②⑤C. ③①②④⑤D. ①③②④⑤4.小明拉着穿过打点计时器的纸带的一端运动,纸带上打出的点如图所示,由此判断纸带的运动情况是()A. 先匀速后减速B. 先加速后匀速C. 先减速后加速D. 先加速后减速5.如图所示为一条打点计时器正常工作时打出的纸带,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. Δx1T B. Δx2+Δx32TC. Δx3+Δx42T D. Δx1+Δx2+Δx33T6.如图所示,为打点计时器打出的一条纸带,从纸带上看,打点计时器出的毛病是()A. 打点计时器接在直流电源上B. 电源电压不够大C. 电源频率不够大D. 振针压得过紧7.在你练习使用打点计时器时,小车拖动纸带并在上面打下了一系列的小点.根据你所打出点的纸带,在判断纸带表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时()A. 应通过测量纸带表示的运动的全程来判断B. 必须通过计算任意两点间的平均速度来判断C. 必须通过计算全程的平均速度来判断D. 可以通过测量每相邻两点间的距离,看其是否都相等来判断二、多选题8.下列关于打点计时器的说法中,正确的是()A. 打点计时器可以连续工作很长时间,前后两次打点之间,只要时间间隔很短,完全可以在前一次打完点后不关闭电源B. 在正常工作的情况下,打点计时器每打两次点的时间间隔相等C. 纸带通过电火花计时器时,不会受到摩擦阻力的作用D. 电火花计时器是一种比电磁打点计时器先进的计时器,因此,使用电火花计时器进行实验,结果一定比使用电磁打点计时器更精确9.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,不通过计算可以直接得到的物理量是()A. 相邻两点间的时间间隔B. 位移C. 瞬时速度D. 平均速度10.如图所示,几位同学一起用打点计时器、纸带、小车、砂桶等实验仪器研究物体的运动以下是他们以“打点计时器”为话题进行的讨论,其中三位同学的说法是正确的,一位同学的说法是错误的.说法是正确的是()A. 用干电池才能使它正常工作B. 用交流电才能使它正常工作C. 利用它可以在纸带上记录物体运动的时间D. 利用它可以在纸带上记录物体运动的位移11.如图为同一个打点计时器打出的四条纸带,则()A. 甲纸带加速度最大B. 乙纸带加速度最大C. 丁纸带平均速度最小D. 丙纸带平均速度最大三、实验题12.(1)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4V~6V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,说明物体运动的越快(2)在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度,为了计算加速度,最佳的方法是______A.根据任意两计数点的速度用公式a=△v算出加速度△tB.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度C.根据实验数据画出v−t图象,量取其倾角α,用a=tanα求出加速度D.根据实验数据画出v−t图象,由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公算出加速度式a=△v△t(3)在研究匀变速直线运动的实验中电源频率为50Hz,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的记数点,相邻记数点间有4个计时点未标出,设A点为计时起点①C点的瞬时速度v C=______m/s,②小车的加速度a=______m/s2(计算结果保留两位有效数字)13.实验室常用的电磁式打点计时器用的是低压______ (填“直流”、“交流”)电源.某次实验连续打了一系列点的纸带如图,由此可以判断,这段纸带的运动属于______ (填“匀速”、“匀变速”)直线运动,纸带上AB段运动的时间t=______ s,AB段的平均速度v=______ m/s(计算结果保留三位有效数字)14.打点计时器是高中物理中重要的实验仪器,下图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的,请回答下面的问题:(1)图乙是______(填“电磁”或“电火花”)打点计时器,电源采用的是______(填“交流4−6V”、“交流220V”、四节干电池).(2)某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,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丙所示,每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出.V B V C V D V E V F数值0.4790.5600.640(m/s)①试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、F两个点时小车的瞬时速度,并将计算结果填入上表中,要求保留3位有效数字.②将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.③由所画速度−时间图象求出小车加速度为______m/s2.④根据速度−时间图象判断,在打A计数点时,小车的速度v A=______m/s.(3)打点计时器原来使用的电源的频率是50Hz,若在实验过程中交流电的频率为60Hz而未被发觉,这样计算出的加速度值与真实值相比将______(填“偏大”、“偏小”或“不变”).答案和解析1.B解:A、电磁式打点计时器采用低压交流电源,不能直接接到家用电路上,故A错误;B、使用打点计时器时应先接通电源,再释放纸带,故B正确;C、纸带上的点迹越稀疏,说明相同时间间隔内位移越大,则与纸带相连的物体运动得越快,故C错误;D、打点计时器的周期取决于交流电的频率,若接在直流电源上,则打点计时器不能正确工作,故D错误;2.B解:A、打点计时器不能长期工作,所以每打完一列点,就要切断电源,故A正确;B、在打点过程中,复写纸片会转动,所以可移动圆形复写纸片的位置,故B错误;C、为了纸带运动的稳定,纸带一定要从两限位孔穿过,为了能在纸带上打出清晰的点迹,纸带必须压在复写纸的下面,故C正确;D、侧向移动限位孔位置,在一条纸带上可以打出两列点,提高纸带的利用率,故D正确.3.D一般本着先安装器材、再进行实验、最后实验完毕整理器材的步骤进行的,其中应先接通电源,后拉动纸带。
第四节实验:用打点计时器测速度
【目标要求】
1.知识与技能
了解和练习使用电火花计时器和电磁打点计时器。
测定平均速度,画出v-t图象
了解用图象研究物理问题的方法
知道什么是速度时间图象,知道速度时间图象的物理意义。
以及如何用图象来表示速度和时间的关系
2.过程与方法
认识数学中的函数图象在物理学中的作用,实验时注意培养学生的操作习惯,培养学生具有一定的信息收集和处理能力,分析、解决问题能力
3.情感、态度与价值观
乐于探究与日常生活有关的物理学问题,初步体验探索自然规律的艰辛与喜悦,有主动与他人合作的精神【巩固教材—稳扎稳打】
1.根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是 ( ) A.时间间隔 B.平均速度
C.位移 D.瞬时速度
2.某同学将纸带穿过限位孔,接通打点计时器的电源,拉动纸带,但在纸带上打不上点,其可能原因是( )
A.复写纸放反
B.使用了直流电源
C.振针过短
D.纸带运动过快
3.小车拖动的纸带经过打点计时器后,在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点,测出这6个点间的距离为18 cm,则 ( )
A.小车运动的平均速度为0.03m/s
B.小车运动的平均速度为1.5m/s
C.小车运动的平均速度为1.8m/s
D.小车运动的平均速度为180m/s
4.某同学用手水平地拉动纸带通过打点计时器后,纸带上打下了一列点,他要根据这些点计算纸带运动的平均速度,下列操作正确的是 ( )
A.他首先查清共有多少个点
B.首先从第一个能看清的点数起,查清共有多少个点
C.分别测出每两个相邻清晰点间的距离,然后相加,把相加的结果作为所有能看清点间的长度,用来计算
平均速度
D.分别测出每两个相邻清晰点间的距离,用来计算各段的平均速度
【重难突破—重拳出击】
1.打点计时器打点的周期,决定于 ( )
A.交流电压的高低
B. 交流电的频率
C.永久磁铁的磁性强弱
D. 振针与复写纸间的距离
2. 在“练习使用打点计时器”的实验中,下列操作正确的是 ( )
A.打点前,小车应靠近打点计时器,要先接通电源,待计时器开始打点再释放小车
B.要舍去纸带上密集点,然后选取计数点
C.打点频率为50Hz,每四个点取一个计数点,则计数点之间的时间间隔为0.01S
D.实验中应使小车速度尽量小些
3. 一学生在练习使用电磁打点计时器时,纸带上打出的不是圆点,而是一些短线,
A.打点计时器错接在直流电源上;
B.电源电压不稳定;
C.打点计时器使用的电压频率不稳定;
D.振针到复写纸片的距离太小
4.某物体的v-t图象如图1-3所示,则该物体 ( )
A.做往复运动
B.做匀速直线运动
C.朝某一方向做直线运动
D.以上说法均不正确
5.在练习使用打点计时器的实验中,某同学操作中有以下实验步骤,步骤顺序排列正确的是 ( )
①.把计时器上的电源插头插在交流220 V电源插座上,按下脉冲输出开关,用手水平的拉动两条纸带,纸
带上就打下一列小点
②.把电火花计时器固定在桌子上
③. 将纸带穿过打点计时器的限位孔,检查墨粉纸盘是否已经正确的套在纸盘轴上,检查两条白纸带是否已
经正确的穿好,墨粉纸盘是否已经夹在两条白纸带之间
④.用刻度尺测量纸带通过的距离x
⑤.取下纸带数一下纸带上共有多少个点,记为N,则点子的间隔数为(N -1),纸带的运动时间为(N -1)
0.02 s
⑥.计算纸带运动的平均速度: v=Δx/Δt, 把结果填入下表: A .①②③④⑤⑥ B. ②③①④⑤⑥ C. ②③①⑤④⑥
D. ②①③⑤④⑥
6.某人在练习使用打点计时器的实验中拉动纸带经0.4 s 在纸带上应打下的计时点数目为( ) A. 19个 B. 20个 C. 21个 D.22个
7. 如果前0.1 s 内起动过慢,计时点密集,他取了这段纸带并选取每5个计时点作为计数点,相邻两个计数点
间的时间间隔为多少秒( )
A .0.1 s B. 0.08 s C. 0.06 s D. 0.04 s
8. 质量都是m 的物体在水平面上沿直线运动,图1-4中,A 、B 、C 、D 是它的运动图象,由图象可知( ) A .图B 表明物体做匀速运动 B .图C 表明物体做减速直线运动 C .图D 表明物体做加速直线运动 D .图A 表明物体做匀速运动
【巩固提高—登峰揽月】
13.如图1 -5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x 1=5.18 cm ,1、2间的距离x 2=4.40
cm ,2、3间的距离x 3=3.62 cm , 3、4间的距离x 4=2.78 cm ,4、5间的距离x 5=2.00 cm ,5、6间的距离x 6=1.22 cm (f=50Hz )
⑴根据上面记录,计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度并填在下表中。
图1-5
O
t t t t
O
O O
A
B
C
D
图1 -4
x
⑵根据(1)中表格,在图1-6中画出小车的速度时间图象。
并说明小车速度变化特点。
【课外拓展—超越自我】
移动式测速方法
移动式测速方法是将测速仪放在警车内,警车在路上巡逻时测速仪对准被测车辆进行测速,根据车辆在高速公路行驶速度的有关规定,在系统预先设定各种车型正常的行驶速度(考虑到误差问题可适当放松限速范围),当测量到车辆超速时抓拍系统就自动抓拍或录像。
它的优点:1.违章超速行驶的车辆在高速公路出口交费时可当场被处罚,提高了公安部门的执法效率。
2.由于有图片和数字证据,提高了执法的公平性和公证性。
但也存在缺点:1.由于在测速时牵涉到警车和被测车辆的相对速度问题,在技术处理上相对繁琐。
2.由于司机受教育的程度不同,文化素质参差不齐,部分司机见到前方有警车巡逻就会减速驾驶,但没有警车巡逻的路段又会违章超速,不能从根本上制止司机超速驾驶。
3.不能做到全天候全路段测速。
4.上路测速增加了公安部门的警力和物力。
图1-6
1.2 0.04
0.1
0.16 0.2 t/s
v/m
参考答案:
第四节 实验:用打点计时器测速度
【巩固教材—稳扎稳打】 1.AC 2.ABC 3.C 4.B 【重难突破—重拳出击】
1.B
2.AB
3.D
4.C
5.C
6.C
7.C
8.BCD 【巩固提高—登峰揽月】 1.(1)如下表
(2)如图-3
图-3。