Question

如圖甲所示為測量電動機(jī)轉(zhuǎn)動角速度的實驗裝置，半徑不大的圓形卡紙固定在電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上，在電動機(jī)的帶動下勻速轉(zhuǎn)動．在圓形卡紙旁邊垂直安裝一個改裝了的電火花計時器．
（1）請將下列實驗步驟按先后順序排序：

 

．
①使電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸
②接通電火花計時器的電源，使它工作起來
③啟動電動機(jī)，使圓形卡紙轉(zhuǎn)動起來
④關(guān)閉電動機(jī)，拆除電火花計時器，研究卡紙上留下的一段痕跡（如圖乙所示），寫出角速度ω的表達(dá)式，代入數(shù)據(jù)，得出ω的測量值
（2）要得到角速度ω的測量值，還缺少一種必要的測量工具，它是

 

A．秒表   B．毫米刻度尺   C．圓規(guī)    D．量角器
（3）寫出ω的表達(dá)式，并指出表達(dá)式中各個物理的意義：

 

．
（4）為了避免在卡紙連續(xù)轉(zhuǎn)動的過程中出現(xiàn)打點(diǎn)重疊，在電火花計時器與盤面保持良好接觸的同時，可以緩慢地將電火花計時器沿圓形卡紙半徑方向向卡紙中心移動．則卡紙上打下的點(diǎn)分布曲線將不是一個圓，而是類似一種螺旋線（如圖丙所示）．這樣做測量結(jié)果將

 

（填“偏大”、“偏小”或“不變”）

Answer 1

分析：（1）該實驗應(yīng)先安裝器材，再啟動電動機(jī)，然后接通電源打點(diǎn)，最后關(guān)閉電源，取出卡片，測量進(jìn)行數(shù)據(jù)處理．
（2）打點(diǎn)計時器可以記錄時間，要求角速度，還得知道在一定的時間里轉(zhuǎn)過的角度，這點(diǎn)可用量角器測量．
（3）角速度ω=

△θ

△ t

，測出角度，時間可以通過打點(diǎn)的間隔讀出．
（4）緩慢地將電火花計時器沿圓形卡紙半徑方向向卡紙中心移動．則卡紙上打下的點(diǎn)的分布曲線不是一個圓，而是類似一種螺旋線，點(diǎn)跟點(diǎn)間的角度沒變，對測量無影響．

解答：解：（1）該實驗先將電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸，先使卡片轉(zhuǎn)動，再打點(diǎn)，最后取出卡片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理．故次序為①③②④
（2）要測出角速度，需要測量點(diǎn)跟點(diǎn)間的角度，需要的器材是量角器．故選D．
（3）根據(jù)ω=

△θ

△ t

，
則ω=

θ

(n-1)T

，θ是n個點(diǎn)對應(yīng)的圓心角；n是所研究計時點(diǎn)的個數(shù)；T是計時器打點(diǎn)周期．
（4）由于點(diǎn)跟點(diǎn)之間的角度沒變化，則對測量角速度不影響，即測量結(jié)果將不變．
故答案為：
（1）①③②④（2）D  （3）

θ

(n-1)T

，θ是n個點(diǎn)對應(yīng)的圓心角；n是所研究計時點(diǎn)的個數(shù)；T是計時器打點(diǎn)周期（4）不變

點(diǎn)評：本題要求要有較好的實驗分析能力，要較熟練的掌握實驗的步驟、要點(diǎn)和儀器的熟練應(yīng)用，既考查到了角速度的定義和求解，也考察到了對實驗有無影響的因素分析，是一道較好的題．