Question

1．電火花計(jì)時(shí)器是高中物理中重要的實(shí)驗(yàn)儀器，常用于研究紙帶的運(yùn)動(dòng)問題．
（1）電火花計(jì)時(shí)器所采用的電源是交流電220V，頻率50HZ（填“交流電4～6V，頻率50HZ”、“交流電220V，頻率50HZ”、四節(jié)干電池）．
（2）某同學(xué)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況，在紙帶上依次確定出A、B、C、D、E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)．其相鄰點(diǎn)間的距離如圖所示，每兩個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打點(diǎn)未標(biāo)出．各點(diǎn)到A點(diǎn)距離分別為AB=2.88cm，AC=7.20cm，AD=12.96cm，AE=20.16cm，如圖由紙帶上的數(shù)據(jù)，算出打D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度是0.648m/s（保留三位有效數(shù)字）．
（3）用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測定小車的速度，當(dāng)使用的電源頻率高于50Hz時(shí)，如果仍按50Hz來計(jì)算，則測得的速度將比真實(shí)值偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”或“無影響”）．

Answer 1

分析 （1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用振針打點(diǎn)，使用低壓交流電；而電火花計(jì)時(shí)器用電火花打點(diǎn)，使用220V交流電；
（2）（3）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)中的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求解D點(diǎn)的瞬時(shí)速度，結(jié)合該原理分析電源頻率變化導(dǎo)致的誤差情況．

解答 解：（1）電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，電源采用的是交流電220V，頻率50HZ；
（2）電源頻率為50Hz，每兩個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未標(biāo)出，
故每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s；
打下D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度等于CE段的平均速度，故v_D=$\frac{20.16-12.96}{2×0.1}×1{0}^{-2}$ m/s=0.648m/s；
（3）當(dāng)使用的電源頻率高于50Hz時(shí)，則打點(diǎn)周期偏小，如果仍按50Hz來計(jì)算，
根據(jù)v=$\frac{x}{t}$，在代入數(shù)據(jù)時(shí)，t的代入值偏大，故v的測量值偏�。�
故答案為：（1）交流電、50HZ；  （2）0.648； （3）偏�。�

點(diǎn)評(píng) 本題考查利用紙帶研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理，知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)中某段時(shí)間的平均速度等于該段時(shí)間的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度．