Question

2．（1）使用電火花計時器分析物體運動情況的實驗中，有如下基本步驟：
A．把電火花計時器固定在桌子上
B．安好紙帶
C．松開紙帶讓物體帶著紙帶運動
D．接通220V交流電源
E．按下脈沖輸出開關，進行打點
這些步驟正確的排列順序為ABDEC（填入代表步驟的字母）．
（2）如圖所示，用毫米刻度尺測量得：AB=4.56cm、AC=12.16cm、AD=22.52cm、AE=36.06cm，打點計時器所用交流電的頻率為50Hz，則小車在AE段的平均速度為4.51m/s．（結果保留小數點后兩位）．如果在實驗中，某同學不知道實驗使用的交流電電源的實際頻率已超過50Hz，那么，他計算出來的平均速度值與真實值相比是偏小（填偏大、偏小、相等、無法確定）

Answer 1

分析 （1）在具體進行實驗操作時，一般本著先安裝器材、再進行實驗、最后實驗完畢整理器材的步驟進行的，因此熟練打點計時器的應用步驟，即可正確解答；
（2）根據刻度尺測量出各段位移的大小；勻變速直線運動中平均速度等于中間時刻的瞬時速度，可求出某點的瞬時速度，明確頻率和周期之間的關系f=$\frac{1}{T}$，根據勻變速直線運動的規律求解．

解答 解：（1）實驗步驟要遵循先安裝器材后進行實驗的原則進行，注意實驗中為了使打點穩定后再進行實驗，同時為了提高紙帶的利用率，盡量將紙帶上打滿點，要先接通電源后釋放紙帶．要符合事物發展規律，故正確的操作步驟為：ABDEC；
（2）打點計時器是根據交變電流的電流方向隨時間迅速變化而工作的，
打點周期等于交流電的周期，為0.02s；
根據平均速度的定義得：
在AE間的平均速度為：$\overline{v}$_AE=$\frac{{x}_{AE}}{{t}_{AE}}$=$\frac{36.06cm}{4×0.02s}$≈4.51m/s
打點周期與交流電的周期相同，T=$\frac{1}{f}$=0.02s，當電源頻率高于50Hz時，實際打點周期將變小，而進行計算時，仍然用0.02s，
根據v=$\frac{x}{t}$，因此測出的平均速度數值將比物體的真實數值小．
故答案為：（1）ABDEC；（2）4.51； 偏小．

點評 對于基本實驗儀器，要會正確使用，了解其工作原理，為將來具體實驗打好基礎，對于實驗裝置和工作原理，我們不僅從理論上學習它，還要從實踐上去了解它，自己動手去做做；
本題關鍵明確打點計時器的工作原理，明確勻變速直線運動中平均速度等于中間時刻的瞬時速度，注意有效數字與小數點的區分．