4 实验：用打点计时器测速度 如图所示为某质点做直线运动的v－t图象，试回答： (1)图中AB、BC、CD段表示质点做什么样的运动？方向是沿正方向还是负方向？ (2)质点在1 s末的速度是多少？ (3)若CD延伸到时间轴的下方，延长线是DE，则DE表示质点做什么样的运动？方向如何？ 提示：(1)由图象可知，质点在AB段(0～2 s内)，速度由0均匀增大到10 m/s，质点做加速运动，速度为正值，表示质点沿正方向运动；质点在BC段(2～4 s内)，速度保持10 m/s不变，做匀速直线运动，速度为正值，表示质点沿正方向运动；质点在CD段(4～6 s内)，速度由10 m/s均匀减小到0，质点做减速运动，速度为正值，表示质点沿正方向运动． (2)根据三角形的中位线可知，质点在1 s末的速度是5 m/s. (3)质点在DE段(6 s以后)，速度由0均匀增大，质点做加速运动，速度为负值，表示质点沿负方向运动． 【例1】 一同学在用打点计时器做实验时，纸带上打出的不是圆点，而是如图所示的一些短线，这可能是因为( ) A．打点计时器错接在直流电源上 B．电源电压不稳定 C．电源的频率不稳定 D．振针与复写纸间的距离过小 本题可按以下思路进行解答： →→→ 【解析】 正常情况下，振针应该恰好敲打在限位板上，这样在纸带上才能留下点．当振针与复写纸片间的距离过大时，振针可能够不着复写纸片，打出的纸带上有时有点，有时无点．当振针与复写纸片间的距离过小时，每一个打点周期内振针就会有较长一段时间接触并挤压在复写纸片上，这样就成了一段一段的小线段．所以在使用打点计时器前要检查一下振针到复写纸片的距离是否适中，否则就要做适当的调整．选项A造成的后果是打点计时器不工作，选项B造成的后果是打点计时器工作不稳定，选项C造成的后果是打点周期不稳定，只有选项D才是造成题中所述现象的原因．故应选D. 【答案】 D 总结提能 在使用打点计时器时应把握以下三点：(1)掌握两种打点计时器的构造、原理及使用方法；(2)明确在使用打点计时器过程中常见的错误类型及其处理方法；(3)记住“用打点计时器测量速度”的注意事项． 使用电火花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ABDEC. 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 (2)在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上，还要检查墨粉纸盘是否夹在两纸带之间． 解析：根据实验原理，通过对实验仪器的观察，掌握新仪器的使用方法是一种重要的实验能力．电火花计时器的特点是：打点是靠放电针和墨粉纸盘之间火花放电来实现的，故其操作步骤和电磁打点计时器是相仿的，墨粉纸盘应套在纸盘轴上，目的是使它可以转动，均匀地被利用．墨粉纸盘夹在两条白纸带之间，目的是使墨粉纸盘可以更好地转动． 考点二 用打点计时器测瞬时速度 用打点计时器测量某一位置的瞬时速度时，可以取包含这一位置在内一小段位移Δx，用考点一中方法测出这一小段位移内的平均速度，用这一平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度． 如图所示，测量出包含E点在内的D、F两点间的位移Δx和时间Δt，算出纸带在这两点间的平均速度＝，用这个平均速度代表纸带经过E点时的瞬时速度.可以大致表示E点的瞬时速度．D、F两点离E越近，算出的平均速度越接近E点的瞬时速度．然而D、F两点距离过小则测量误差增大．应该根据实际情况选取这两个点． [说明] 由＝可知，用平均速度代表瞬时速度的条件是Δt→0，即Δt很小．这样做体现了一种极限思想，这是一种科学的近似方法，应通过实验体会感悟这种方法的优越性． 【例2】 打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz，某次实验中得到一条纸带，用毫米刻度尺进行 ... ...
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