《2025年优化探究同步导学案高中物理必修第一册人教版》

[例 3] 用打点计时器可测纸带运动的时间和位移。下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后按实际操作的合理顺序，将各步骤的字母代号按顺序写出。
A.在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在低压 交流 (选填“交流”或“直流”) 电源的两个接线柱上。
B.把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过 限位孔，并压在 复写纸 下面。
C.用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离 $x$。
D.切断电源，取下纸带，如果共有 $n$ 个清晰的点，电源频率是 $50 Hz$，则这段纸带记录的时间 $t =$ (n−1)×0.02 s。
E.打开电源开关，再用手水平拉动纸带，纸带上打下一系列小点。
实验步骤的合理顺序是 BAEDC。

答案： [答案] A.交流 B.限位孔 复写纸 D.(n−1)×0.02 s BAEDC [解析] A中电磁打点计时器应使用低压交流电源；B中应将纸带穿过电磁打点计时器的限位孔，并放于复写纸的下方；D中纸带上记录的时间t=(n−1)×0.02 s。合理的实验步骤为BAEDC。

[例 4] (1) 电磁打点计时器使用的电源是 交流 $8 V$ (选填“交流 $8 V$” 或 “交流 $220 V$”) 电源，实验室使用我国民用电 (频率 $50 Hz$) 时，如果每相邻的计数点间还有 $4$ 个点未标出，则相邻两个计数点的时间间隔为 0.1 s。
(2) 在“练习使用打点计时器”的实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，并取其中的 $A$、$B$、$C$、$D$、$E$ 五个点进行研究，这五个点和刻度尺标度对应的位置如图所示。

可求出 $A$、$C$ 间的距离为 3.15 $ cm$，$C$、$E$ 间的距离为 6.15 $ cm$。

答案： [答案]
(1)交流8 V 0.1 s
(2)3.15 6.15 [解析]
(1)电磁打点计时器使用的是低压交流电源，因此选填“交流8 V”。 打点计时器的打点周期$ T_{0}=\frac{1}{f}=\frac{1}{50}s=0.02 s $两个计数点之间还有4个点未画出，所以周期$ T=nT_{0}=5×0.02 s=0.1 s。$
(2)刻度尺的分度值为1mm， 因此AC=3.15 cm,CE=6.15 cm。

[针对训练]
2. 打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你回答下列有关问题。

(1) 如图 A、B 是两种打点计时器的图片，其中 A 是 电火花 计时器。
(2) 电磁打点计时器使用的电源为 8 V左右交流电源，打点的时间间隔为 $0.02 s$。
(3) 接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序关系是 A。
A. 先接通电源，后让纸带运动
B. 先让纸带运动，再接通电源
C. 让纸带运动的同时接通电源
D. 先让纸带运动或先接通电源都可以

答案： 答案：
(1)电火花
(2)8 V左右交流电源
(3)A 解析：
(1)由题图可知，B是电磁打点计时器，A是电火花计时器。
(2)电磁打点计时器使用8 V左右的交流电源。
(3)为了使打点稳定并且有效利用纸带，在实验时应先接通电源，待打点稳定后再让纸带运动，故A正确。