高一物理人教版必修1 1.4实验：用打点计时器测速度作业

1.4实验：用打点计时器测速度作业
1.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6V以下的直流电
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
C.使用的电频率越高,打点的时间间隔就越小
D.电的电压越高,打点的时间间隔就越小
【解析】选C。

电磁打点计时器使用交流电,A错。

使用打点计时器时应先接通电,后让物体运动,B错。

打点的时间间隔T=,f是电频率,与电的电压高低无关,所以C正确,D错误。

2.通过打点计时器得到的一条纸带上的点不均匀,下列判断正确的是( )
A.点密集的地方物体运动的速度比较大
B.点密集的地方物体运动的速度比较小
C.点不均匀说明物体在相等时间内发生的位移不相等
D.点不均匀说明打点计时器有故障
【解析】选B、C。

纸带上每相邻两个点之间的时间都相等,所以点密集的地方,说明相同长度的纸带通过打点计时器的时间长,所以物体运动的速度比较小,故A错,B对。

点不均匀是因为物体在相等的时间内发生的位移不相等,故C对,D错。

3.(1)在做用打点计时器测速度的实验时,要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电频率为50Hz,常用的“电磁打点计时器”使用的电压是
V的(选填“直流电”或“交流电”),它每隔s打一个点。

(2)接通打点计时器电和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是( )
A.先接通电,再让纸带运动
B.先让纸带运动,再接通电
C.让纸带运动的同时接通电
D.先让纸带运动或先接通电都可以
【解析】(1)电磁打点计时器的工作电压是6V以下的交流电,一般是4～6V。

打点间隔为交流电的频率的倒数,当电的频率是50Hz时,打点周期是0.02s。

(2)使用打点计时器时,应先接通电,让打点计时器工作,再让纸带运动使打点计时器在上面打出点迹,故A项正确。

答案：(1)4～6 交流电0.02 (2)A
4.如图所示,打点计时器所用电的频率为50Hz,某次实
验中得到一条纸带,用毫米刻度尺测出各点间的距离如图所示,则：AC= mm,AD= mm。

那么由此可以算出纸带在AC间的平均速度为m/s,纸带在AD间的平均速度为m/s;
B点的瞬时速度更接近于m/s。

【解析】AC=14.0mm,AC间的平均速度为=m/s=0.35 m/s;AD=25.0mm,AD间的平均速度为=m/s=0.42 m/s。

对描述B点的瞬时速度说,AC段所取的位移间隔更小,更能接近B点的真实速度,即B点的瞬时速度更接近于0.35m/s。

答案：14.0 25.0 0.35 0.42 0.35
5.某同学在做“练习使用打点计时器”实验时打出的纸带如图所示,每两点之间还有四个点没有画出,图中上面的数字为相邻两点间的距离,打点计时器的电频率为50Hz。

(1)相邻两个计数点间的时间为s。

(2)打第4个计数点时纸带的速度v
= m/s。

(保留三位有效数字)
4
【解析】(1)每两个计数点间有5个打点间隔,
所以T=5×0.02s=0.1s。

(2)打第4个计数点时的瞬时速度近似等于3、5两点间的平均速度,所以=m/s≈1.20m/s。

v
4
答案：(1)0.1 (2)1.20
6.如图所示是用小车拖动纸带,用打点计时器测定速度打出的一条纸带,A、B、C、
D、E为我们在纸带上所选的计数点。

相邻计数点间的时间间隔为0.1s。

试求：
(1)打点计时器打下B点时小车的瞬时速度;
(2)作出速度—时间图像。

【解析】(1)v
==m/s=0.26m/s。

B
==m/s=0.30 m/s,
(2)v
C
v
==m/s=0.34 m/s,在坐标系中画出各时刻对应的速度,连接D
得到速度—时间图像如图所示。

答案：(1)0.26m/s (2)见解析
7.如图为某次实验时打出的纸带,打点计时器每隔0.02s打一个点,图中O点为第一个点,A、B、C、D为每两点选定的计数点。

根据图中标出的数据,打A、D点时间内纸带的平均速度有多大?打B点时刻纸带的瞬时速度有多大?计算的依据是什么?你能算出打O、D点时间内纸带的平均速度吗?为什么?
【解析】根据平均速度和瞬时速度的定义知：
AD段的平均速度
==cm/s=231.25 cm/s=2.31 m/s
当时间间隔很短时,可以用平均速度代替瞬时速度,故B点的瞬时速度
v
B
==cm/s=212.50 cm/s=2.13 m/s
无法算出OD段的平均速度,因为不知道O、D间有多少个点,不知道OD段的时间间隔。

8．用气垫导轨和数字计时器能更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Δt1＝0.29 s，通过第二个光电门的时间为Δt2＝0.11 s，已知遮光板的宽度为 3.0 cm，分别求滑块通过第一个光电门和第二个光电门的速度大小分别为________、________.
答案0.10 m/s 0.27 m/s
解析由于滑块经过光电门时遮光板的挡光时间较短，所以滑块经过光电门的速度可用遮光板挡光时间内的平均速度表示．
经过第一个光电门的速度v1＝
d
Δt1
＝
3.0×10－2
0.29
m/s≈0.10 m/s，经过第二个
光电门的速度v2＝
d
Δt2
＝
3.0×10－2
0.11
m/s≈0.27 m/s.
9．如图所示，甲、乙两位同学对同一条纸带上的点进行读数，甲采取的方法是用刻度尺先测出AB间距离为x1，再分别测出BC间距离x2，CD间距离x3，
DE间距离x
4
，再代入公式求解．而乙同学只把刻度尺零刻度线对齐A点，依次读出B、C、D、E4点的刻度值x1、x2、x3、x4.通过计算的方法求出AB间距离为
x
1
，BC间距离为x2－x1，CD间距离为x3－x2，DE间距离为x4－x3，再代入公式求解，你认为哪位同学的测量方法更好一些，误差更小一
些？
答案乙同学的测量方法更好一些，误差更小一些
解析甲同学测量过程多次移动刻度尺的零刻度线，每移动一次读一次数．而乙同学则只对准一次零刻度线，读出其余各点到第一个点的距离，再进行计算求解，所以乙同学在读数过程中误差更小一些．另外测量过程中测量的位移越长，读数产生的相对误差越小．。