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如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,在电动机的带动下匀速转动.在圆形卡纸的旁边安装一个改装了的电火花计时器。下面是该
1人问答
问题描述:

如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,在电动机的带动下匀速转动.在圆形卡纸的旁边安装一个改装了的电火花计时器。

下面是该实验的实验步骤:
①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触;
②启动电动机,使圆形卡纸转动起来;
③接通电火花计时器的电源,使它工作起来;
④关闭电动机,拆除电火花计时器;研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示),写出角速度ω的表达式,代入数据,得出ω的测量值。
(1)要得到角速度ω的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是____

A.秒表B.游标卡尺C.圆规D.量角器
(2)设电火花计时器打点时间间隔为t,卡纸上有连续打下的n个点,写出ω的表达式,并指出表达式中各个物理量的含义 ;

(3)为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠,在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时,可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆,而是类似一种螺旋线,如图丙所示。你认为这对测量结果有无影响,写出理由 。

程小武回答:
  ①D(2分)②(1分),θ是n个点对应的圆心角(1分);③没有影响(1分),电火花计时器向卡纸中心移动时不影响角度的测量(1分)   分析:从题意上可知,打点计时器可以记录时间,要求角速度,还得知道在一定的时间里转过的角度,这点可用量角器测量缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动.则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆,而是类似一种螺旋线,点跟点间的角度没变,对测量无影响.(1)由角速度的定义式ω=可知:测要测出角速度,需要测量点跟点间的角度,需要的器材是量角器.故选D.(2)由ω=可知,ω=,θ是n个点对应的圆心角,T是电火花计时器的打点时间间隔.(3)由于点与圆心连线之间的角度没变化,则对测量角速度没有影响.故答案为:(1)D;(2)ω=,θ是n个点对应的圆心角,T是电火花计时器的打点时间间隔;(3)没有影响.
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