Question

4．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是高中物理中重要的物理實(shí)驗(yàn)儀器，圖甲、乙兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是高中物理實(shí)驗(yàn)中常用的，請(qǐng)回答下面的問題．

（1）甲圖是電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，電源采用的是低壓交流電4-6V．
（2）乙圖是電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，電源采用的是220V交流電源．
（3）某同學(xué)用如圖丙所示的裝置來研究自由落體運(yùn)動(dòng)．
①下列有關(guān)操作的敘述正確的是AC
A．安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)要注意讓上下限位孔在同一豎直線上
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與直流低壓電源連接
C．釋放紙帶時(shí)應(yīng)盡量讓重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
D．應(yīng)先釋放紙帶，然后接通電源
②實(shí)驗(yàn)得到一條紙帶，測(cè)得各點(diǎn)之間的距離如圖丁所示．已知電源頻率為50Hz，則紙帶中打A點(diǎn)到打F點(diǎn)的時(shí)間間隔是0.1s．從該紙帶可知，重物下落的加速度大小a=9.63m/s²（保留三位有效數(shù)字）．若實(shí)際電源的頻率不是50Hz，而是52Hz，則由上面計(jì)算出的加速度將偏�。ㄆ�大或偏�。�

Answer 1

分析 （1、2）了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造、工作原理、工作特點(diǎn)等，比如工作電壓、打點(diǎn)周期等，掌握基本儀器的使用，能夠正確的使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；
（3）解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根據(jù)頻率變化，導(dǎo)致實(shí)際點(diǎn)間距變化，從而確定加速度的變化情況．

解答 解：（1）甲圖是電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，工作電壓4V～6V；
（2）乙圖是電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，工作電壓是220V交流電源；
（3）：①A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔應(yīng)在同一豎直線上，以減小摩擦力的影響，故A正確．
B．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該接在6V交流電源上，故B錯(cuò)誤．
C、開始時(shí)應(yīng)使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處并保持靜止，先接通電源，再釋放紙帶，故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：AC
②打A點(diǎn)到打F點(diǎn)的時(shí)間間隔t=5×$\frac{1}{f}$=5×0.02s=0.1s
根據(jù)a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$ 得：
a=$\frac{0.0209+0.0171-0.0132-0.0094}{（2×0.02）^{2}}$=9.63m/s²
若實(shí)際電源的頻率不是50Hz，而是52Hz，則導(dǎo)致打點(diǎn)計(jì)時(shí)的時(shí)間變小，因此點(diǎn)與點(diǎn)間距變小，而處理數(shù)據(jù)時(shí)，時(shí)間卻仍認(rèn)為0.02秒，由上面計(jì)算出的加速度將偏小．
故答案為：（1）電磁，低壓交流電4-6V；（2）電火花，220V交流電源；（3）①AC；②0.1，9.63，偏�。�

點(diǎn)評(píng) （1、2）對(duì)于基本儀器的使用，我們不僅從理論上學(xué)習(xí)它，還要從實(shí)踐上去了解它，自己動(dòng)手去操作，深刻了解具體操作細(xì)節(jié)的含義，學(xué)會(huì)正確進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；
（3）要探究一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)隨時(shí)間變化的規(guī)律，必須知道物體在不同時(shí)刻的速度，直接測(cè)量瞬時(shí)速度是比較困難的，我們可以借助打點(diǎn)計(jì)時(shí)器先記錄物體在不同時(shí)刻的位置，再通過對(duì)紙帶的分析，計(jì)算得到各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度以及紙帶的加速度．