問題詳情:
電磁打點計時器是一種測量________的儀器,它使用低壓交流電源,如果電源的頻率是50 Hz,它每隔________打一次點.在用電磁打點計時器做“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗中,某同學得到一條點跡清晰的紙帶,從比較清晰的點起,每五個點取一個計數點(每兩個計數點間有四個實驗點未畫出),分別標為0、1、2、3、4、5、6……用刻度尺量得各計數點到計數點0之間的距離如圖C27所示.已知電源的頻率為50 Hz,則:
圖C27
(1)打點計時器打計數點1時,小車的速度v1=________m/s.
(2)小車的加速度a=________m/s2. (結果保留兩位有效數字)
(3)若在實驗過程中,電源的頻率忽然略高於50 Hz,實驗者又不知電源頻率已改變,這樣計算出的加速度值與真實值相比是________(選填“偏大”“偏小”或“不變”)的.
【回答】
時間 0.02 s (1)0.34 (2)0.88 (3)偏小
[解析] 打點計時器是一種測量時間的儀器,因為它使用的電源週期為0.02 s,所以它每隔0.02 s打一次點.
(1)打計數點1時的速度等於打點0到2時的平均速度,即v1= m/s=0.34 m/s.
(2)從紙帶中的數據可得:x1=3.00 cm,x2=6.80 cm-3.00 cm=3.80 cm,x3=11.50 cm-6.80 cm=4.70 cm,x4=17.10 cm-11.50 cm=5.60 cm,x5=23.51 cm-17.10 cm=6.41 cm,x6=30.92 cm-23.51 cm=7.41 cm,打計數點的時間間隔為T=5×0.02 s=0.1 s.利用逐差法求加速度可得a1==0.87 m/s2,a2==0.87 m/s2,a3==0.90 m/s2,a==0.88 m/s2.
(3)頻率偏高,則打點時間間隔偏小,代入計算的時間大於實際的時間,使得計算出的加速度值偏小.
知識點:勻變速直線運動的研究單元測試
題型:實驗,探究題