有关打点计时器创新题型的解题指导VIP免费

第1页共8页图101234567891011图2单位：cm编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共8页有关打点计时器创新题型的解题指导打点计时器作为一个重要的实验工具，在高中物理学习过程中和高考中都占有重要的地位。如果以实验得到的一条纸带作为研究动力学的“根”，那么，通过一条纸带可以解读各类直线运动、牛顿运动定律、动量、机械能守恒定律、动能定理等动力学的问题。在近年高考中出现了许多涉及到打点计时器的创新题型，随着近年新课程改革和深入，在未来高考命题中会有更多的有关打点计时器的创新型命题出现。一、关注考查打点计时器实验步骤的创新题型【例1】（2002年广东）一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动。用下面的方法测量它匀速转动的角速度。实验器材：电磁打点计时器，米尺，纸带，复写纸片。实验步骤：（1）如图1所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上。（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点。（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量。①由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω=式中各量的意义是：②某次实验测得圆盘半径r=5.50×10-2m，得到的纸带的一段如图2所示。求得角速度为:第2页共8页第1页共8页aOF图4aOF图3编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共8页.〖解析〗（1）设圆盘匀速转动的角速度为ω，圆盘的半径为r。则圆盘边缘处的线速度跟纸带水平前进的速度是相等的。而纸带前进的速度可以利用纸带上打下点的情况求出，由可得T为电磁打点计时器打点的时间间隔，r为圆盘的半径，x1、x2是纸带上选定的两点分别对应的米尺上的刻度值，n为选定的两点间的打点数（含两点）。（2）6.8rad/s〖点评〗利用打点计时器求转盘的角速度，这是本题的创新之处，转盘边缘的线速度与纸带的线速度相等是解决本题的关键。此题的实验器材、和实验步骤是不需要考生判断是否正确的信息，对于此类常规试题略加变化的创新题型，能否有效排除干扰信息，直指问题关键是高考考查能力的一种全新命题方式。【例2】在“验证牛顿第二定律”的实验中，下面是按实验要求装置好器材后，进行的实验性步骤：（1）用天平测出小车和小桶的质量。备用砝码，使小车与砝码的总质量远大于小桶与砂子的总质量。（2）挂上小桶，放进砂子，接通打点计时器的电源、放开小车，在纸带上打下一系列的点。（3）保持小车的质量不变，改变砂桶里砂子的质量，测出加速度，重复几次。（4）保持砂桶里砂子质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次。（5）根据测量数据，分别画出a-F和a-1/m的图线。上述实验中，漏掉一个重要实验步骤是。根据实验中测得的数据做出a-F图线，若做出的a-F图线如图3所示，这是由造成的；若做出的a-F图线如图3所示，这是由造成的。〖解析〗（1）平衡摩擦力，将长木板不带滑轮一端垫一小木板，移动小木板，使小车在长板上匀速直线运动。（2）平衡摩擦力时木板倾角过大，小车重力沿斜面的分力大于小车所受摩擦力；实际的外力比小桶和砂子的质量小。〖点评〗本题考查实验步骤是常规题，对图象的判断是本题的创新之处，由此可以变化出许多新的第3页共8页第2页共8页图5编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共8页题型，关键是同学在学习过程中善于归纳和总结。二、关注类似于打点计时器新器材的命题【例3】如图5甲所示，用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动，使之替代打点计时器。当烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由下落，毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号，如图5乙所示，设毛笔接触棒时不影响棒的运动。测得记号之间的距离依次为26.0mm、42.0mm、58.0mm、74.0mm、90.0mm、106.0mm，已知电动机铭牌上标有“1440r/min”字样，由此验证机械能守衡。根据以上内容。回答下列问题（计算结果保留三位有效数字）：（1）毛笔画相邻两条线的时间间隔T=s，图乙中的...