第01讲 运动的描述（第3课时）-【学考复习】2024年高中物理学业水平考试必备考点归纳与测试（江苏专用）

第01讲 运动的描述 第三课时 实验：探究小车速度随时间变化的规律 1．知道两种计时器，并能识别它们； 2．能对实验数据进行简单的处理。 考点八、打点计时器的原理及使用 1．两种打点计时器（如图所示） （1）电磁打点计时器：使用交变电源的计时仪器；工作电压约为8 V，当电源频率是50 Hz时，每隔0.02 s打一次点。 （2）电火花计时器：使用220 V交变电源，当电源频率是50 Hz时，打点周期是0.02 s。 （3）记录信息：位移、时间。 2．时间与位移的测量 （1）时间的测量：从能够看清的某个点开始（起始点），往后数出若干个点，数出时间间隔个数n，则这段时间t＝0.02n s。 （2）位移的测量：用刻度尺测量纸带上两个点之间的距离，即为相应时间间隔内物体的位移大小。 3．实验操作 （1）把打点计时器固定在桌子上。 （2）安装纸带。 （3）把打点计时器的两个接线柱接到交变电源上（电源频率为50 Hz，电磁打点计时器接8 V低压交变电源，电火花计时器接220 V交变电源）。 （4）启动电源，用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点．随后立即关闭电源。 4．注意事项 （1）打点前，应使物体停在靠近打点计时器的位置。 （2）打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带。 （3）打点计时器不能连续工作太长时间，打完点之后应立即关闭电源。 （4）对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕，即统一测量出各个计数点到起始点之间的距离。 （5）为减小实验误差，1、2、3、4…不一定是连续的计时点，可以每5个点（中间隔4个点）取一个计数点，此时两计数点间的时间间隔T＝0.1 s。 【典型题例1】在“练习使用打点计时器”的实验中，若打点周期为0.02 s，下列说法正确的是 A．先拉动纸带，后接通电源 B．必须从第一个点开始选取整条纸带 C．根据情况选取点迹清晰的部分纸带 D．连续n个计时点间的时间间隔为n×0.02 s 【典型题例2】某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用电磁打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况。 （1）该同学应该使用的电源为________； A．8 V左右交流电 B．V左右直流电 C．220 V的交流电 D．220 V的直流电 【典型题例3】某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用电磁打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况。关于接通电源和释放纸带的次序，下列说法正确的是________。 A．先接通电源，后释放纸带 B．先释放纸带，后接通电源 C．释放纸带的同时接通电源 D．先接通电源或先释放纸带都可以 考点九、纸带分析和数据处理 1．选取纸带：从打下的纸带中选取点击清晰的纸带，舍掉开始比较密集的点迹。 2．计数点的选取：取点迹清晰且便于测量的点作为第一个计数点，一般每五个点取一个计数点，如图所示。电源的频率为50Hz，这样相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s。 3．用打点计时器测量瞬时速度 （1）选取一条点迹清晰便于分析的纸带。 （2）从能够看清的某个点开始，每隔四个点取一个计数点，每两个计数点间的时间间隔T＝5×0.02 s＝0.1 s。在纸带上用O、A、B、C、D、…标出这些“计数点”，如图所示。 用刻度尺依次测出OA、OB、OC、OD、…的距离是s1、s2、s3、s4、…，再利用x1＝s1、x2＝s2－s1、x3＝s3－s2、x4＝s4－s3、…确定出OA、AB、BC、CD、…之间的位移x1、x2、x3、x4、…. （3）运动物体在A、B、C、D、…各点的瞬时速度分别为vA＝、vB＝、vC＝、vD＝、…. 4．测加速度—纸带上提供的数据为偶数段： （1）若已知连续相等时间内的两段位移。由x2－x1＝aT2，得a＝ （2）若已知连续相等时间内的四段位移。 可以简化成两大段AC、CE研究xⅠ＝x1＋x2，xⅡ＝x3＋x4，tAC＝tCE＝2T，a＝＝。 （3）若已知连续相等时间内的六段位移 可以简化成两大段AD、DG研究xⅠ＝x1＋x2＋x3，xⅡ＝x4＋x5＋x6，a＝＝。 纸带上提供的数据为奇数段：可以先舍去一个较小的数据，选取偶数段数据再利用上述方法求解。 5．注意事项 （1）实验前，应将打点计时器固定好，以免拉动纸带时晃动，并要先轻轻试拉纸带，应无明显的阻滞现象。 （2）使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带。 （3）手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集。 （4）使用电火花计时器时，应注意把纸带正确穿好，墨粉纸盘位于纸带上方，使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面。 （5）使用电磁打点计时器，如打出点较轻或是短线，应调整振针距复写纸的高度。 （6）打点计时器不能连