有關打點計時器創(chuàng)新題型的解題指導

1有關打點計時器創(chuàng)新題型的解題指導打點計時器作為一個重要的實驗工具，在高中物理學習過程中和高考中都占有重要的地位。如果以實驗得到的一條紙帶作為研究動力學的“根〞，那么，通過一條紙帶可以解讀各類直線運動、牛頓運動定律、動量、機械能守恒定律、動能定理等動力學的問題。在近年高考中出現(xiàn)了許多涉及到打點計時器的創(chuàng)新題型，隨著近年新課程改革和深入，在未來高考命題中會有更多的有關打點計時器的創(chuàng)新型命題出現(xiàn)。關注考查打點計時器實驗步驟的創(chuàng)新題型圖1【例1】〔2002年廣東〕一個有一定厚度的圓盤，可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動。用下面的方法測量它勻速轉(zhuǎn)動的角速度。圖1實驗器材：電磁打點計時器，米尺，紙帶，復寫紙片。實驗步驟：如圖1所示，將電磁打點計時器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔后，固定在待測圓盤的側(cè)面上，使得圓盤轉(zhuǎn)動時，紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上。啟動控制裝置使圓盤轉(zhuǎn)動，同時接通電源，打點計時器開始打點。經(jīng)過一段時間，停止轉(zhuǎn)動和打點，取下紙帶，進行測量。護①足由已濁知量居和測欲得量圾表示刪的角磁速度陵的表僵達式教為集=恩式中牌各量歷的意死義是逢：01234567891011圖2單位：cm不②崖某次河實驗慶測得卻圓盤曾半徑截r桿=5孤.5晶0豐×倉10由-2賠m牛，得甜到的塊紙帶舅的一牲段如坊圖2雅所示伴。求疫得角饅速度尿為詢01234567891011圖2單位：cm磁〖哄解析隨〗誓〔1伙〕善設圓爭盤勻兩速轉(zhuǎn)短動的美角速老度為尋ω止，圓菌盤的校半徑恩為r事。那么敵圓盤名邊緣偽處的夠線速貧度跟丸紙帶源水平腫前進姐的速繭度是危相等肅的。詞而紙?zhí)枎笆吝M的盟速度弓可以母利用堅紙帶殘上打嘴下點撥的情備況求筆出，戒由雁可得桿T首為電黨磁打裕點計陶時器校打點暴的時慢間間耍隔，恢r貞為圓啞盤的佛半徑臭，躁x燈1卸、怠x松2堵是紙燃帶上降選定浮的兩槐點分留別對笛應的扮米尺草上的君刻度攔值，享n床為選慨定的炊兩點樹間的丑打點大數(shù)〔保含兩漫點〕逗。漂〔2哈〕6過.8謝ra果d胳/s蠻〖確點評捏〗寸利用震打點隆計時歡器求藥轉(zhuǎn)盤君的角菌速度胸，這卸是本炎題的磨創(chuàng)新芬之處蓮，轉(zhuǎn)臭盤邊卵緣的晚線速糟度與怎紙帶飽的線殘速度落相等渣是解究決本茅題的限關鍵在。此薪題的您實驗郵器材那、和堡實驗及步驟角是缺乏需要小考生姑判斷香是否拉正確些的信盡息，亞對于佛此類暫常規(guī)仍試題狼略加便變化昂的創(chuàng)蓄新題搖型，達能否販有效軌排惰除干勸擾信儲息，個直指舍問題吼關鍵總是高鍋考考種查能傍力的廉一種療全新挖命題乘方式斜。值【例眼2】怖在比“父驗證祥牛頓乳第二朱定律惠〞杯的實蒙驗中喉，下宵面是峽按實踩驗要懼求裝譯置好古器材卻后，躲進行夸的實愈驗性傘步驟者：吐用天灑平測涂出小域車和伍小桶旺的質(zhì)麻量。軌備用堡砝碼儲，使企小車素與砝絹碼的形總質(zhì)普量遠枕大于撿小桶扭與砂桑子的陵總質(zhì)尤量。波掛上得小桶強，放誦進砂壩子，討接通狂打點耍計時纏器的最電源添、放謹開小俱車，蛙在紙顛帶上碰打下轎一系段列的車點。蠢保持眨小車旨的質(zhì)婚量不肯變，舅改變紐砂桶遞里砂尸子的潛質(zhì)量獎，測菌出加兩速度壁，重凍復幾亞次。紡保持鏈砂桶度里砂互子質(zhì)襖量不尚變，伯在小搜車里竭加砝陸碼，扶測出惱加速恩度，國重復號幾次莊。礎根據(jù)潮測量棉數(shù)據(jù)下，分齒別畫慎出a伸-F分和a碌-1爐/m時的圖囑線。式上述拜實驗牽中，毛漏掉讓一個遺重要牢實驗嶼步驟拴是搞。釋根據(jù)或?qū)嶒炈贾袦y鍛得的液數(shù)據(jù)雙做出出a-坡F圖帥線，崇假設盯做出謀的a眠-F與圖線齊如圖榨3所飄示，唉這是堤由哀造成備的；都假設做盆出的在a-懶F屆圖線仰如圖線3所耐示，月這是餐由榜造成睡的。aOF圖4aOF圖3喜〖眉解析惱〗蟻〔1系〕平喇衡摩頌擦力淺，將飄長木習板不傅帶滑懸輪一老端墊瞞一小唯木板辛，移團動小除木板慣，使會小車海在長尺板上桑勻速饑直線擔運動死。〔慰2〕低平衡通摩擦母力時瘡木板炭傾角沃過大吉，竹小車迅重力聞沿斜逢面的烏分力棄大于只小車游所受喉摩擦荷力；宇實際哄的外最力比籍小桶aOF圖4aOF圖3揚〖點繪評〗寒此題獻考查負實驗戀步驟肚是常似規(guī)題俘，對誰圖象晉的判籍斷是她此題哪的創(chuàng)旱新之賤處，侮由此爛可以榴變化問出許漸多新慎的題失型，丟關鍵燙是同犬學在狼學習稅過程崗中善拖于歸構納和六總結昂。算二、帥關注臨類似廉于打杜點計怕時器發(fā)新器補材的沃命題圖5安【例書3】葵如圖弊5肥甲所鞭示，煩用包躺有白瓜紙的柜質(zhì)量堆為債1.消00葛kg驚的圓爸柱棒勺替代值紙帶熔和重博物，囑蘸有揚顏料與的毛紹筆固繡定在默電動門機上媽并隨必之轉(zhuǎn)隸動，劑使之盜替代墊打點撿計時屠器。廣當燒銅斷懸進掛圓乏柱棒望的線敞后，榆圓柱羽棒豎攔直自裙由下棍落，搞毛筆使就在伏圓柱飄棒面蓋上的偷紙上皂畫出鴉記號崖，如撐圖軋5秋乙所機示，春設毛獵筆接政觸棒蠻時不補影響宴棒的迷運動鄭。測胖得記歲號之璃間的枝距離悼依次槍為媽26醫(yī).0諒mm左、葉42魄.0鍋mm波、淹58部.0端mm做、丑74住.0隔mm兄、嫌90蜻.0公mm蝶、念10漏6.匹0m洞m島，已泄知電搜動機破銘牌坐上標臺有喂“催14查40葛r/前mi環(huán)n噴〞塌字樣嚷，室由此四驗證御機械談能守嘗衡。呼根據(jù)振以上扒內(nèi)容譯。回鐮答下散列問余題〔崇計算護結果麥保存圣三位象有效陡數(shù)字?！常簣D5文〔1闊〕毛蠟筆畫磨相鄰低兩條苦線的階時間參間隔喂T元=謹北拐s泡，圖討乙中錯的圓典柱棒踩的謠端是攏懸掛擁端〔逆填左開或右匠〕。塵〔2羽〕根中據(jù)乙脂所給港的數(shù)鼻據(jù)，另可知紐毛筆從畫下董記號擔C回時，結圓柱皆棒下悲落的敘速度匠v備c飲=申m/貞s；迫畫下逮記號輪D災時，析圓柱爐棒下聾落的穗速度傭v星D諷=擾m/技s；蜓記號草C銜、蝴D字之間艙棒的巴動能子的變己化量卵為狹J，援重力話勢能掌的變恒化量菊為評J〔泡g梁=臘9.端8m翠/s浩2彈〕。索由此夫可得險出的早結論其是予。腐〖解姻析〗乘〔1船〕直由于悅圓柱赤棒下臘降是喊做勻軟加速邀運動歇，所病以速跡度不傷斷增蟻大，田那么懸周掛點愧應在睜左端止。勸〔2澇〕得娘CD壩間動梯能的盟變化環(huán)CD朗間重待力勢趴能的秩變化劇在誤胃差允帥許的醉范圍喝內(nèi)，市圓柱柱棒的售機械覽能是襯守恒更的姥。抖〖仁點評磁〗歐此題孤考查及學生段對鵲紙帶點處理煌一般須的麗方法鋒和珍對實第際問昏題的名處理告能力野，把寶打點得計時述器和翁紙帶膽變成柄電機炊、毛德筆和隔長木答板是耽此題境的創(chuàng)把新之友處，焦由此麗可引描導學屋生在左實際毯生活突中尋焦求更鏈多的中類似恥“議打點掛計時油器作〞乓。董【例每4充】析科技巧館中箏有一恒個展壽品，悅?cè)鐖D勇6愛所示倍。在牽較暗鵲處有隆一個閱不斷蓮均勻呢滴水亡的龍鑒頭。廳在一賣種特墨殊的滔燈光雁照射豈下，乞可觀雕察到角一個錄個下卡落的嬸水滴挪。緩督緩調(diào)多節(jié)水乎滴下斯落的擱時間增間隔塞到適告當情賭況。至可看河到一洞種奇言特的付現(xiàn)象衡，水旅滴似持乎不臺再往逗下落哥，而司是固衡定在醉圖中肯A、踢B、記C、之D四偷個位敞置不久動，蛛一般躺要出件現(xiàn)這慈種現(xiàn)姻象，滋照明單光應史該滿梳足〔蕉g=晌10澡m大/s社2駁〕塘煌(似象煮閑)夢A．狠普通痛光即窄可讓0104090ABCD(單位:cm)圖6光源景B.挖間隙狼發(fā)光0104090ABCD(單位:cm)圖6光源厭C．就間隙爐發(fā)光表，間枝隙時再間為訪0.索14腥s受散償D.荒間隙兄發(fā)光諷，間城隙時巧間為維0.瘡2s躲解析乎：水蝦滴做籌自由緞落體燈運動違，由酸圖艷6虛可知檢x渴AB堂=研10嗽cm勻,x尖BC蟻=(鍛40舌-1艱0)蒸cm永=瓣30百cm首,注X列CD營=(路90妹-4盯0)酒cm純=旋50懸cm各,x攤BC極-x漁AB摘=x岡CD搏-x散BC聲=包20敲cm鐮,描所以盲水滴溫從A粒到B均與從糖B到捉C及頌C到敗D的號時間處相等陷，設遼為T零。只征要光醉源的搞發(fā)光缸時間憑間隔赤為T蘭，我蔥們就誰能看綱到題賊中所谷說的汪奇特席的現(xiàn)溪象。由得猴答案中：C吩〖點符評〗債此題排又給駝我們洪提供禁了一擴個全斤新的尖打點訴計時饒器，向由此癢類打陜點計基時器提可以轉(zhuǎn)想到暫用頻早閃儀躁照小上球下從落的圾實驗西、滴聯(lián)水法粉測重抓力加坊速度散、用圈數(shù)碼趙相機忠連拍織功能鉛拍的沙勻變泰速運聽動物玉體、碰雷達贈測速員儀、爸氣墊要導軌皺上用閘光電隨門測恰速等待類似扁的實射驗，偶這樣驅(qū)打點地計時蟻器的墓家族才就擴充大了敲許多貸，在凈高考憤中命侄題也降就不恩在局鮮限于蔽實驗蜻題了猶，可鮮以是楊選擇狐是、功計算處題岔、昨探究賴題月、妙也可玉以讓刪學生介進行斗一下頓創(chuàng)新歡實驗青的設使計等條。因味此，鑼同時攻要注跑意相唐關能協(xié)力的熟培養(yǎng)園和提悉高，男這對胖提高漫高考砌應試巨能力桐有很綁大幫畢助。怪三、勉關注鄰新型糕實驗解器材汽中抵“強紙帶山〞礙類問堪題的兇處理媽【例悠5】胡某人牙在醫(yī)鑒院做袍了一脫次心廚電圖呆，結并果如竄圖所邪示。圖如果蜻心電臥圖儀鍬卷動征紙帶蔬的速謎度為抬1.盆5某m雨/m發(fā)in味，犯圖中麻方格振紙每嚇小格屢長坐1照mm蓬，跨那么此咽人的移心率占為〔尊崗的〕1070203040506080圖7郵A.徒80家次/勢m劫in正窩昂晌史B.日70售次/狹m壘in側(cè)肉荒張C倍.6叫0次土/御mi疼n葛裹卻奴型售D.愿1070203040506080圖7耽〖解振析〗從由心競電圖棉可知屈，出扁現(xiàn)玉兩形個波邁峰毯之間粱的距紅離相柏等，朵所用所的時盼間搭為b000顯示屏光電門光電計時器圖8a畫那么此奪人每桿b000顯示屏光電門光電計時器圖8a坦答案梢：C尚〖點橋評〗封此題鋪的創(chuàng)友新之誦處在緣于把炮心電撕圖引晃入到畢試題綢之中妨，從窩生活軌中提趴取信什息，板用物染理學唉的原應理進昂行解漁讀，漲這正豐是新防課標捐理念冰下對恢物理薯學習怨提出和新的情要求嘗，創(chuàng)增新產(chǎn)攀生與再平時步對生積活的兩觀察捆與思弓考，母這正鉗是本露題給兇我們致的啟帖迪。錘【例晴6】污光電率計時喊器是商一種纏研究勾物體耀運動抽情況懇的常甜用計娛時儀唯器，沾其結丈構如任圖扮8壩所示眾，藝a幸、川b五分別截是光勞電門藏的激向光發(fā)讓射和搬接收浴裝置婦，當言有物雪體從潮a鹿、婚b禁間通礦過時五，光郊電計雁時器師就可傳以顯刮示物射體的蒙擋光廉時間睬。圖10圖912l諸利用格如圖克9費所示米裝置用測量券滑塊封與長杰1m照左右孟的木論板間溝動摩暗擦因膠數(shù)及愉被壓全縮彈憤簧的經(jīng)彈性提勢能辯，圖臉中木霧板固虛定在智水平殲面上猾，木牽板的屬左壁師固定串有一素個處絡于鎖壁定狀洽態(tài)的劫壓縮國輕彈御簧〔情彈簧沿長度夸與木頸板相者比可撿忽略塔〕，繡彈簧華右端她與滑絨塊接激觸，柄1脆和耀2鄰是固菜定在奸木板程上適樣當位侍置的遮兩個俊光電濃門，防與之害連接帶的兩許個光輸電計薦時器東沒有安畫出艇。現(xiàn)息使彈牽簧解組除鎖牛定，屑滑塊管獲得描一定沒的初產(chǎn)速度雜后，撥水平才向右斤運動喘，光襲電門蛋1細、駐2造各自宜連接慶的計拾時器址顯示割的擋旨光時駛間分吵別為秀2.憶0藍×林10煉-2絕s支和估5.擇0謊×輔10地-2剩s芬，用琴游標箏卡尺吃測量礦小滑崖塊的膠寬度縫d啄，卡噸尺示猜數(shù)如棍圖罷10宿圖10圖912l零〔蠅1貨〕讀乎出滑死塊的環(huán)寬度彼d線=距cm略.大〔予2狂〕滑幻塊通判過光嘗電門體1斗的速獵度末v河1賠=侄m/此s稈；滑梅動通害過光較電門亮2海的速嘉度餐v知2蔥=殊m/野s未；額〔妨3膽〕假設洪用米錄尺測逐量出特兩個雷光電拳門之友間的餡距離狹為小l沉，已構知當廣地的丈重力糠加速鏟為塑g刪，那么吉滑塊日與木悔板動渠摩擦企因數(shù)呼表達抵式為敗〔各侮量均濃用字輔母表填示〕相。溫〔串4生〕假設水用米霸尺測繳量出帶滑塊喘初始勝位置牢到光捷電門謠2敲的距煎離為句S奧，為剛測量象被壓剛縮彈找簧的婆彈性趁勢能鏟，還段需測搏量的膽物理慰量是賣〔說草明其移含義盤，并何指明引代表證物理隱量的呢字母葵〕，缺被壓匹縮彈婆簧的隊彈性纖勢能辜可表今示為茂〔各任量均引用字傲母表蜓示〕故。茄〖解灣析〗忍〔屋1粥〕查游標土卡尺告的讀檔數(shù)為吵5.哄50芝cm扯〔巖2楚〕佛滑塊箱通過柏第一改個光斃電門粥的平棟均速門度牌滑塊勝通過霞第二騰個光燒電門弄的平練均速恐度傅〔煎3吐〕粱對于粘滑塊倡由牛遮頓第砍二定沿律得渾由運斧動學丹關系疼得緊還需沃測量陳的物銅理量盼是猛滑塊預的質(zhì)辨量稅m航，嚇根據(jù)給功能傳原理萍，它彈簧溉壓縮甲最短零時的限彈性看勢能化E蓬p班全部賢轉(zhuǎn)化公為滑肉塊的懇動能但和堪克服薪摩擦繳力做揚功，恥滑塊副由初股始位罷置到奮光電科門2囑位置疏時有喂老陸〖點坑評〗鄰此題譽表達硬過程噴較君復雜采，是縱近年胳高考效中經(jīng)倦常出院現(xiàn)捷信息圈題的偽一種歪，艦如何懶學會刑正確服閱讀光信息吼題這杠是近傭年高庫考命勿題者枝常思理考的寨一個框重要棕問題延，專易家們辨想通也過這宣類命夢題來促引導勝學生怕提高仗閱讀詢和理分解能畫力，安學會右化繁厚為緞簡，鐮這也杠是提咽高創(chuàng)鼓新能稿力的品重要閑途徑否之一剩。P1n1甲p2n2乙圖11純【例宜7】刪雷達默是利智用電販磁波鈴來測塔定物悄體的太位置郵和速曬度的古設備貪，它吉可以棟向一禮定方停向發(fā)溫射不勉連續(xù)辜的尖臂形電憶磁波撞，當灣遇到邊障礙節(jié)物時控，在熱熒光壁屏上切會接秘收到較一個幼尖形秘波。粥某型介號防友空雷讓達某迷時刻書發(fā)射吃一個敵雷達贊波p貫1春,在替雷達同監(jiān)視捎屏上際接收任到的貴雷達子波形宵如圖撒11蠟甲n住1拔所示萬，3模0s腿后在剝同方聚向上肚顯示大的發(fā)捷射波中p滑2潔和接萄收波嬸形n谷2階如圖緣5乙創(chuàng)所示領。已摔知雷拔達監(jiān)役視屏富上相車鄰刻箱線間易表示怎時間財間隔見為1訴0胳-4醋s，蟲電磁恢波在黑空氣詞中傳妙播的迫速度杏為3盟×叛10啟8雪m系/s量，那么議被監(jiān)膜視的掌目標怕的速饒P1n1甲p2n2乙圖11菊A．險12知00倍m裳/s鈔晃遞北B愁.9彩00莊m挑/s卷巧痛娛墓妙瞇C帥.5剩00抱m與/s垂壤倉克D欲.3速00嗽m肢/s兩〖解猛析〗膀電磁系波p駛1拴與障醋礙物捷的距疾離放電磁牛波p討2績與障籍礙物誕的距勁離掏被監(jiān)火視的屆目標弱的速計度丙〖點豈評〗遷把雷戲達接痛收到雙的尖紐端電澤磁波撐看作鞠是打處點計臘時器撤打到私紙帶龍上的精點，參然后筋根據(jù)業(yè)運動滋學規(guī)郊律進偵行數(shù)旨據(jù)處啊理，播看贏來學鋪習物錦理只互要掌天握了沸根本沃方法滿，很錢多問嚷題都脆很好蜻解決卸的。攤這就覆向我永們學伯走路訊一樣憐，只滴要會忘邁步稅，那斷么轉(zhuǎn)奮彎侍、上鎖下坡暮照走摸就是垮了，日學物古理道蔥理也帥是如蘿此。鑰【例揚8】拖〔2乘00柴年上拳海〕紛兩木獄塊自初左向慰右運忌動，天現(xiàn)用挪高速漁攝影價機在淋同一捕底片候上多軋次曝陜光，宇記錄軋下木悔塊每粒次日姨光時瞧的位孔置，仇如圖蔽12刪所示想，連康續(xù)兩堅次曝枝光的杯時間釋間隔精是相厘等的喪，由棵圖可待知珠〔宣妹〕提A．假設在時致刻t合2塵以及惠時刻吊t仁5退兩木擾塊速渠度相綢同宴B．諷在時廉刻t償1略兩木帥塊速的度相耍同測C．該在時熊刻t魚3性和時猛刻t炒4衡之間觸某瞬駛間兩搶木塊毀速度翅相同戲D．薪在時降刻t應4哭和時僑刻t斃5煉之間可某瞬槐間兩掩木塊孤速度索相同t2t2t1t1t3t3t4t4t5t5t7t7t6t6圖12怠〖解趴析〗蔽由圖膛12坦看出癢：上肝邊那摧個物亦體相洪鄰相虎等時勞間內(nèi)他的位游移之羊差為橡恒量摩，可勸以判摟定其泉做勻暖加速抽直線肆運動殃；下怪邊那史個物喬體明墾顯地基做勻世速運究動。芽由于貿(mào)時刻昨t修2谷及時吃刻t蘿5要兩物紫體位賄置相瞧同，汪這表柴明這販段時烤間內(nèi)屬它們底的位櫻移相蛾同，更因此墻其中消間時董刻的猜即時訂速度渠相等t2t2t1t1t3t3t4t4t5t5t7t7t6t6圖12徹答案針：C暴展〖雷點評秒〗此紅題的稈底片態(tài)又成棍了我躁們研儲究問擴題的潑一條飯紙帶塘，看孩來如激果抓督住了數(shù)紙帶狗這個悠根，旱然后需認真笨觀察向、認跌真思擾考，惑很多故動力耀學問蘋題都較可以葵歸維類蛛到與拴一條轟小小兩紙帶候相關維的佩簡單除問題某，如琴果把錄紙帶床看作葬動力腥學的續(xù)一個盟根，閑那完采全可賓以從央這個異打點盒計時