4.打點計時器是高中物理中重要的物理實驗儀器,圖甲、乙兩種打點計時器是高中物理實驗中常用的,請回答下面的問題.

(1)甲圖是電磁打點計時器,電源采用的是低壓交流電4-6V.
(2)乙圖是電火花打點計時器,電源采用的是220V交流電源.
(3)某同學用如圖丙所示的裝置來研究自由落體運動.
①下列有關(guān)操作的敘述正確的是AC
A.安裝打點計時器時要注意讓上下限位孔在同一豎直線上
B.將打點計時器與直流低壓電源連接
C.釋放紙帶時應盡量讓重物靠近打點計時器
D.應先釋放紙帶,然后接通電源
②實驗得到一條紙帶,測得各點之間的距離如圖丁所示.已知電源頻率為50Hz,則紙帶中打A點到打F點的時間間隔是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).若實際電源的頻率不是50Hz,而是52Hz,則由上面計算出的加速度將偏。ㄆ蠡蚱。

分析 (1、2)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;
(3)解決實驗問題首先要掌握該實驗原理,了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項.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小,根據(jù)頻率變化,導致實際點間距變化,從而確定加速度的變化情況.

解答 解:(1)甲圖是電磁打點計時器,使用交流電源的計時儀器,工作電壓4V~6V;
(2)乙圖是電火花打點計時器,工作電壓是220V交流電源;
(3):①A.打點計時器的兩個限位孔應在同一豎直線上,以減小摩擦力的影響,故A正確.
B.電磁打點計時器應該接在6V交流電源上,故B錯誤.
C、開始時應使重物靠近打點計時器處并保持靜止,先接通電源,再釋放紙帶,故C正確,D錯誤.
故選:AC
②打A點到打F點的時間間隔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
若實際電源的頻率不是50Hz,而是52Hz,則導致打點計時的時間變小,因此點與點間距變小,而處理數(shù)據(jù)時,時間卻仍認為0.02秒,由上面計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,偏小.

點評 (1、2)對于基本儀器的使用,我們不僅從理論上學習它,還要從實踐上去了解它,自己動手去操作,深刻了解具體操作細節(jié)的含義,學會正確進行數(shù)據(jù)處理;
(3)要探究一個物體的運動隨時間變化的規(guī)律,必須知道物體在不同時刻的速度,直接測量瞬時速度是比較困難的,我們可以借助打點計時器先記錄物體在不同時刻的位置,再通過對紙帶的分析,計算得到各個時刻的瞬時速度以及紙帶的加速度.

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A.雷達是用X光來確定物體位置的設(shè)備
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C.振蕩電場在周圍空間產(chǎn)生同樣頻率的振蕩磁場
D.用紅外線照射時,大額鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會發(fā)出可見光

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C.木塊B所受靜摩擦力為0D.木塊B所受靜摩擦力大小為2.0 N

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(1)實驗時先不掛鉤碼,反復調(diào)整墊木的左右位置,直到小車做勻速直線運動,這樣做的目的是平衡摩擦力.
(2)圖2為實驗中打出的一條紙帶的一部分,從比較清晰的點跡起,在紙帶上標出了連續(xù)的5個計數(shù)點A、B、C、D、E,相鄰兩個計數(shù)點之間都有4個點跡沒有標出,測出各計數(shù)點到A點之間的距離,如圖2所示.已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源兩端,則此次實驗中小車運動的加速度的測量值a=1.0m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)實驗時改變所掛鉤碼的質(zhì)量,分別測量小車在不同外力作用下的加速度.根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)畫出a-F關(guān)系圖線,如圖3所示.此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此現(xiàn)象的主要原因可能是C.(選填下列選項的序號)
A.小車與平面軌道之間存在摩擦
B.平面軌道傾斜角度過大
C.所掛鉤碼的總質(zhì)量過大
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