Question

8．電火花打點計時器應使用交流電源（填“交流”或“直流”），工作電壓為220V．實驗室使用我國民用電（頻率f=50Hz）時，打點計時器每隔0.02s打一次點．在“研究勻變速直線運動”的實驗中，圖是某次實驗的一條紙帶，舍去前面比較密集的點，從0點開始，每5個連續(xù)點取1個計數(shù)點，標以1、2、3…那么相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s，各計數(shù)點與0計數(shù)點之間的距離依次為x₁=3.0cm、x₂=7.5cm、x₃=13.5cm，則物體通過2計數(shù)點的速度v₂=0.525m/s，運動的加速度為a=1.5m/s²．如果當時電網(wǎng)中頻率變成51Hz，而做實驗的同學并不知道，那么加速度的測量值與實際值相比偏小 （填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

Answer 1

分析 正確解答本題需要掌握：了解打點計時器的構(gòu)造、工作原理、工作特點等，比如工作電壓、打點周期等，掌握基本儀器的使用，能夠正確的使用打點計時器．根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上的某點時小車的瞬時速度大��；根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大�。�

解答 解：電火花計時器的電源應使用交流電源，通常的工作電壓為220V，實驗室中電源的頻率是50Hz，每隔0.02s打一次點，
如果每五個點取一個計數(shù)點，則相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為0.1s．
根據(jù)勻變速直線運動中中間時刻的速度等于該過程中的平均速度，所以：
v₂=$\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2T}$=$\frac{（13.5-3.0）×{10}^{-2}m}{2×0.1s}$=0.525m/s
根據(jù)題中數(shù)據(jù)可知，△x=1.5cm，根據(jù)推論公式△x=aT²，得：
$a=\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{1.5×{10}^{-2}m}{（0.1s）^{2}}$=1.50m/s²．
如果在某次實驗中，交流電的頻率51Hz，f＞50Hz，那么實際打點周期變小，而計算時還是按周期為0.02s進行計算，即按大的周期進行計算，所以測量的加速度值與真實的加速度值相比是偏�。�
故答案為：交流，220，0.02，0.1，0.525，1.5，偏�。�

點評 對于基本儀器的使用和工作原理，我們不僅從理論上學習它，還要從實踐上去了解它，自己動手去做做，以加強基本儀器的了解和使用．