纸带分析求速度.docx

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纸带分析求速度

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1．以下关于电火花计时器和电磁打点计时器的说法中，正确的选项是〔　　〕

①电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源③电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸　

②两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样　④电磁打点计时器打点的是电火花和墨粉。

A．①②B．③④C．①③D．②④

2．如果打点计时器振针在纸带上打出的痕迹不是间隔清晰的点，而是间隔清晰的短画线，其可能原因〔　　〕

A．振针与计时器底板的间距偏小B．振针与计时器底板的间距偏大

C．电源电压偏低D．电源频率过高

3．通过对实验“练习使用打点计时器〞的学习，判断以下说法中不正确的选项是〔　　〕

A．点迹可以记录被测量的物体在一段时间内的运动情况

B．用平整的纸带，不让纸带卷曲歪斜，有利于减少纸带与打点计时器的限位孔之间的摩擦

C．纸带上点迹越密集，说明被测量的物体运动越快

D．纸带上的点迹可以反映被测量的物体运动的时间

4．如图为同一个打点计时器打出的四条纸带，那么有〔　　〕

A．B．C．D．

此图纸带加速度最大此图纸带加速度最大此图纸带平均速度最小此图纸带平均速度最大

5．如下图为同一打点计时器在四条水平运动的纸带上打出的点，其中a，b间的平均速度最大的是哪一条？

〔　　〕

6．以下关于选取计数点的说法中，不正确的选项是〔　　〕

A．用计数点进行测量计算，既方便又可减小误差B．相邻计数点间的时间间隔应是相等的

C．计数点是从计时器打出的实际点中选出来的，相邻计数点间点痕的个数相等

D．相邻计数点间的距离应当是相等的

7．如下图为一条打点计时器正常工作时打出的纸带，其中A、B、C、D、E为计时器连续打下的五个点，且打点计时器每打一个点所用的时间为T．为求得计时器打点C时纸带的速度，那么以下算式中最合理的是〔　　〕

A．

B．

C．

D．

8．〔多〕打点计时器是记录做直线运动的物体位置和时间的仪器，当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹，这些点迹〔　　〕

A．记录了物体运动的时间B．记录了物体在不同时刻的位置

C．在纸带上的分布情况反映了物体的形状D．在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况

9．〔多〕利用打点记时器打出的纸带〔　　〕

A．能准确的求出某点的瞬时速度B．只能粗略的求出某点的瞬时速度

C．能准确的求出某段时间内的平均速度D．可以任意地利用某段时间内的平均速度代表某点的瞬时速度

10．〔多〕如下图，为某次实验中打出的一条纸带，图中O为小车运动的起始点，O点到A点之间点迹密集且有局部点不清晰．A、B、C、D、E、F、G为所选取的计数点，相邻两个计数点之间有4个点未画出，电源频率为50Hz，用毫米刻度尺测量，可得〔　　〕

A．从O点到F点运动的时间为6×0.1sB．从O点到F点运动的时间为6×

C．从A点到F点运动的平均速度

D．通过测量XOG的长度，可知小车从O到G的位移大小

11．某次用电火花计时器做实验获得的纸带如下图，那么B点在刻度尺上的读数为　　cm，B运动到E的时间为　　s，BD间的平均速度为　　m/s。

12．电磁打点计时器是一种使用　　电源的计时器，当电源的频率为50Hz时，它每隔　　s打一次点，使用该打点计时器时，应将纸带穿过限位孔，复写纸套在纸盘轴上。

13．打点计时器是一种记录时间的仪器，工作电源频率是50Hz，如果纸带上打下10个点，那么记录的时间是　　s．如果用它测量时，实验者不知工作电压的频率变为60Hz，仍按50Hz的频率计算，这样算出的速度值与物体速度的真实值相比　　〔填“偏大〞或“偏小〞〕．

14．〔1〕电磁打点计时器使用　　V的　　电源〔填“交流〞或“直流〞〕；电火花计时器使用　　V的　　电源〔填“交流〞或“直流〞〕．

〔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、…七个点进行研究，这七个点和刻度尺标度的对应如图5所示．

〔a〕由图可以知道，A、B两点的时间间隔是　　s，纸带做的是　　〔填加速、减速或匀速〕直线运动．

〔b〕可求出A点到D点的平均速度是　　m/s，F点瞬时速度是　　m/s；〔注意有效数字的位数，即小数点后应保存几位小数〕

15．某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究小车的运动情况，实验中获得如下图的一条纸带，从起始点O开始，将此后连续打出的8个点依次标为A、B、C、D…．打点计时器所用电源的频率为50Hz，那么从打A点到打F点经历的时间为　　s，这段时间内小车做　　〔选填“加速〞或“减速〞〕运动．

16．如图为测定滑块在气垫导轨上运动加速度的实验装置，滑块上安装宽度为d的遮光板，释放重物后滑块先后通过光电门A、B，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过光电门A、B的时间分别为△tA，和△tB，用米尺测得两光电门之间的距离为s．那么滑块通过光电门A的速度表达式为　　，滑块通过光电门B的速度表达式为　　；物块的加速度表达式为　　。

〔用题目中量的字母表示〕。

17．打点计时器是一种使用　　〔填“直流〞或“交流〞〕电源的计时仪器．某同学用打点计时器做“探究小车匀加速直线运动〞的实验时，得到一条纸带．在纸带上按时间顺序取A、B、C三个计数点，相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，测出A、B之间的距离为2.40cm，B、C之间的距离为3.60cm，如下图．那么在打出A、C两个点的时间间隔中，小车的平均速度为　　m/s；打B点时小车的速度为　　m/s．

18．〔1〕电磁打点计时器是一种使用　　〔填“直流电源〞、“交流电源〞〕的计时仪器，它的工作电压在6V以下，当电源的频率是50Hz，它每隔　　s打一次点，使用计时器打点时，应先　　待打点计时器稳定后，再　　；

〔2〕某同学在做“练习使用电磁打点计时器〞实验时打出的纸带如下图，每两点之间还有四个点没有画出来，图中标在上面的数字为相邻两点间的距离，那么打第4个计数点时纸带的速度v1=　　m/s．〔保存两位有效数字〕

2018年07月14日高中物理的高中物理组卷

参考答案与试题解析

一．选择题〔共7小题〕

1．以下关于电火花计时器和电磁打点计时器的说法中，正确的选项是〔　　〕

①电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源　

②两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样　

③电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸　

④电磁打点计时器打点的是电火花和墨粉。

A．①②B．③④C．①③D．②④

【分析】解决此题关键在于首先要掌握两种打点计时器的工作原理，明确使用方法以及操作步骤。

【解答】解：

①、电磁打点计时器使用低压交流电，工作电压为6V，不是低压直流电源；电火花计时器使用220V的交流电，故①正确。

②、两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样；都等于交流电的频率；故②正确；

③、电火花计时器在纸带上打点时火花放电针和墨粉盘；故③错误；

④、电磁打点计时器打点的是靠振针和复写纸；故④错误；

综上所述，故A正确，BCD错误；

应选：

A。

【点评】此题考查打点计时器的原理及应用；对于根本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强根本仪器的了解和使用。

2．如果打点计时器振针在纸带上打出的痕迹不是间隔清晰的点，而是间隔清晰的短画线，其可能原因是〔　　〕

A．振针与计时器底板的间距偏小

B．振针与计时器底板的间距偏大

C．电源电压偏低

D．电源频率过高

【分析】解决该题要掌握打点计时器的工作原理，打点计时器使用交流电源，电压不稳影响点痕的轻重，电源频率不稳会影响打点的时间间隔，打点针压得过紧影响点的形状，知道了这些相关知识即可正确解答此题．

【解答】解：

A、振针与计时器底板的间距偏小，打点针压得过紧，振针和纸带接触时间过长，可能造成短线，故A正确，B错误；

C、点痕的轻重和电源电压不稳有关，电源电压不稳不会导致短线，故C错误；

D、打点周期为T=

，因此电源频率不稳，只会影响打点的时间间隔，不会影响点的形状，不会造成短线，故D错误；

应选：

A。

【点评】对于根本实验仪器不光要了解其工作原理，还要从实践上去了解它，自己动手去实际操作，到达熟练使用的程度．

3．通过对实验“练习使用打点计时器〞的学习，判断以下说法中不正确的选项是〔　　〕

A．点迹可以记录被测量的物体在一段时间内的运动情况

B．用平整的纸带，不让纸带卷曲歪斜，有利于减少纸带与打点计时器的限位孔之间的摩擦

C．纸带上点迹越密集，说明被测量的物体运动越快

D．纸带上的点迹可以反映被测量的物体运动的时间

【分析】了解打点计时器的工作原理，电源频率是50Hz，相邻计时点的时间间隔为0.02s．能够熟练使用打点计时器便能正确解答该题．

【解答】解：

A、如果纸带上打的点越密，说明相等的时间间隔位移越小，即物体运动的越慢，所以点迹可以记录被测量的物体在一段时间内的运动情况，故A正确

B、用平整的纸带，不让纸带卷曲歪斜，有利于减少纸带与打点计时器的限位孔之间的摩擦力，故B正确

C、纸带上点迹越密集，说明相等的时间间隔位移越小，即被测量的物体运动越慢，故C不正确

D、纸带上的点迹可以反映被测量的物体运动的时间，故D正确

此题选不正确的，应选：

C。

【点评】此题考查打点计时器的使用方法，要注意对于实验装置和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还用从实践上去了解它，自己动手去做做，以增强对实验仪器的了解和使用．

4．如图为同一个打点计时器打出的四条纸带，那么有〔　　〕

A．

此图纸带加速度最大

B．

此图纸带加速度最大

C．

此图纸带平均速度最小

D．

此图纸带平均速度最大

【分析】由纸带上点的间距可判断物体的位移大小，打点计时器打点的时间间隔相等，根据平均速度的公式可比拟平均速度的大小关系，根据位移和时间关系可以判断其加速度的大小关系．

【解答】解：

从图中可以发现在位移相同的情况下，D纸带所用时间最长，故D纸带平均速度最小，故CD错误；

从图中可以发现纸带B的相邻的时间间隔位移之差比最大，所B纸带加速度最大，故A错误，B正确。

应选：

B。

【点评】由纸带上点的间距可判断物体的位移大小，打点计时器打点的时间间隔相等，根据平均速度的公式可比拟平均速度的大小关系

5．如下图为同一打点计时器在四条水平运动的纸带上打出的点，其中a，b间的平均速度最大的是哪一条？

〔　　〕

A．

B．

C．

D．

【分析】打点计时器打点的时间间隔相等，根据平均速度的公式可比拟大小关系．

【解答】解：

由于打点计时器打点的时间间隔相等，在打下相同个数点的过程中，所用的时间相同，而纸带A的位移最大，所以纸带A的平均速度最大。

应选：

A。

【点评】打点计时器打点的时间间隔是相等的，观察纸带上点间的距离，根据物理规律解决问题．

6．以下关于选取计数点的说法中，不正确的选项是〔　　〕

A．用计数点进行测量计算，既方便又可减小误差

B．相邻计数点间的时间间隔应是相等的

C．计数点是从计时器打出的实际点中选出来的，相邻计数点间点痕的个数相等

D．相邻计数点间的距离应当是相等的

【分析】明确打点计时器的正确使用，理解如何在实验中减小实验误差，对打点计时器打出的点能够熟练的进行正确处理，通过纸带判断物体的运动情况．

【解答】解：

A、每相同的点选一个记数点进行测量计算，由于记数点之间的距离较大，因此有助于减小偶然误差，便于测量，故A正确；

B、在选择计数点时，要每隔相同的点选择一个计数点，因此时间间隔是相同的，故B正确；

C、计数点是从计时器打出的实际点中选出来的，相邻计数点间点痕的个数相等，故C正确；

D、由于计数点之间的时间间隔是相同的，因此相邻计数点间点痕的个数相等，但由于物体的速度不同，因此相邻计数点间的距离不一定相等，故D不正确。

此题选不正确的，应选：

D。

【点评】此题考查误差分析的方法和对打点计时器计数点的掌握，要注意理解实验中根本操作过程以及处理数据的根本方法，属于简单根底题目，是考查根底实验的好题．

7．如下图为一条打点计时器正常工作时打出的纸带，其中A、B、C、D、E为计时器连续打下的五个点，且打点计时器每打一个点所用的时间为T．为求得计时器打点C时纸带的速度，那么以下算式中最合理的是〔　　〕

A．

B．

C．

D．

【分析】纸带实验中，假设纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度．

【解答】解：

为求打某点时的瞬时速度，利用的是对平均速度取极限的思想方法，故为求打点C时纸带的速度，可以在C点两侧各取一点，使这两点间所对应的时间间隔尽量最短。

由题中图可知，所取的两点应为点B和D，那么B、D之间的平均速度vBD=

，即为所求，故B正确，ACD错误；

应选：

B。

【点评】考查求瞬时速度的方法，注意在做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度．

二．多项选择题〔共3小题〕

8．打点计时器是记录做直线运动的物体位置和时间的仪器，当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹，这些点迹〔　　〕

A．记录了物体运动的时间

B．记录了物体在不同时刻的位置

C．在纸带上的分布情况反映了物体的形状

D．在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况

【分析】了解打点计时器的工作原理，根据纸带上所打的点获取有关信息进一步了解小车的运动情况，即可正确解答此题；

【解答】解：

A、打点计时器每隔一定的时间打下一个点，因而点迹记录了物体运动的时间，故A正确；

B、同时也记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移，故B正确；

CD、点迹的分布情况反映了物体的运动情况，而不能反映物体的形状，故C错误，D正确；

应选：

ABD。

【点评】对于实验装置和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去操作，同时要学会对实验结果进行正确的分析，得出实验结论；

9．利用打点记时器打出的纸带〔　　〕

A．能准确的求出某点的瞬时速度

B．只能粗略的求出某点的瞬时速度

C．能准确的求出某段时间内的平均速度

D．可以任意地利用某段时间内的平均速度代表某点的瞬时速度

【分析】打点计时器记录了物体在一定时间间隔内的位移，根据所打点间距情况可以判断物体的运动情况，可以求平均速度大小，利用平均速度可以粗略的代替瞬时速度大小．

【解答】解：

A、打点计时器记录了物体在一定时间间隔内的位移，可以求出平均速度，但是不能精确的求出瞬时速度大小，故A错误；

B、根据公式

可知当时间很短，位移很小时可以利用平均速度来粗略的求出瞬时速度大小，故B正确；

C、根据所打点之间的距离以及时间间隔可以求出平均速度的大小，故C正确；

D、只有在匀变速直线运动中某段时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小，故D错误。

应选：

BC。

【点评】此题属于简单根底题目，考查了打点计时器的应用，注意结合运动学规律进行求解．

10．如下图，为某次实验中打出的一条纸带，图中O为小车运动的起始点，O点到A点之间点迹密集且有局部点不清晰．A、B、C、D、E、F、G为所选取的计数点，相邻两个计数点之间有4个点未画出，电源频率为50Hz，用毫米刻度尺测量，可得〔　　〕

A．从O点到F点运动的时间为6×

B．从O点到F点运动的时间为6×

C．从A点到F点运动的平均速度

D．通过测量XOG的长度，可知小车从O到G的位移大小

【分析】根据相邻两个计数点之间有4个点未画出，可以知道相邻两个计数点的时间间隔是0.1s．

根据从A点到F点的位移和时间运用平均速度的定义式可以从A点到F点运动的求出平均速度．

【解答】解：

A、由于O点到A点之间点迹密集且有局部点不清晰，所以从O点到F点运动的时间无法确定，故A、B错误。

C、相邻两个计数点之间有4个点未画出，可以知道相邻两个计数点的时间间隔是0.1s。

从A点到F点的时间是0.5s，根据平均速度的定义式得：

从A点到F点运动的平均速度

，故C正确。

D、通过测量XOG的长度，可知小车从O到G的位移大小，故D正确。

应选：

CD。

【点评】明确实验原理以及具体的实验操作，加强根本物理规律在实验数据处理中的应用．

三．填空题〔共7小题〕

11．某次用电火花计时器做实验获得的纸带如下图，那么B点在刻度尺上的读数为　1.00　cm，B运动到E的时间为　0.12　s，BD间的平均速度为　0.2　m/s。

【分析】利用毫米刻度尺测出相邻两个计数点间的距离；

在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度。

【解答】解：

B点在刻度尺上对应的读数为1.00cm，

由于交流电的周期是50Hz，故打点计时器每隔0.02s，所以B运动到E的时间为t=6×0.02s=0.12s。

根据平均速度定义式可得：

。

故答案为：

〔1〕1.00；〔2〕0.12；〔3〕0.2。

【点评】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，知道在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度。

12．电磁打点计时器是一种使用　交流　电源的计时器，当电源的频率为50Hz时，它每隔　0.02　s打一次点，使用该打点计时器时，应将纸带穿过限位孔，复写纸套在纸盘轴上。

【分析】了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的工作电压、工作原理即可正确解答；同时要熟练使用打点计时器进行有关的操作。

【解答】解：

根据电磁打点计时器的构造和具体使用我们知道，电磁打点计时器是一种记录物体运动位移和时间的仪器，它使用的电源为4～6V的低压交流电源，当电源的频率是50Hz时，打点周期为0.02s；

故答案为：

交流；0.02。

【点评】对于根本实验仪器，要会正确使用，了解其工作原理，为将来具体实验打好根底，对于实验装置和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做

13．打点计时器是一种记录时间的仪器，工作电源频率是50Hz，如果纸带上打下10个点，那么记录的时间是　0.18　s．如果用它测量时，实验者不知工作电压的频率变为60Hz，仍按50Hz的频率计算，这样算出的速度值与物体速度的真实值相比　偏小　〔填“偏大〞或“偏小〞〕．

【分析】打点计时器有电磁打点计时器和电火花打点计时器两种，它们的打点的周期是有交流电的频率决定的，电磁打点计时器用的是低压交流电，电火花打点计时器用的220V的电源．明确频率和周期之间的关系T=

，因此电源频率时50Hz，相邻计时点的时间间隔为0.02s．

【解答】解：

电火花打点计时器使用交流220V电源工作，它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器．当打点周期为0.02s时，其工作电源频率是50Hz，

×9=0.18s；

用它实验时，实验者不知工作电压的频率变为60Hz，实际打点周期将变小，而进行计算时，仍然用时间间隔还是按照0.02s计算，

因此这样算出的速度值与物体速度的真实值相比是偏小．

故答案为：

0.18，偏小．

【点评】知道打点计时器的工作原理，是根据电流方向的不断变化来打点计时的．掌握住电磁打点计时器和电火花计时器的区别．

14．〔1〕电磁打点计时器使用　4～6　V的　交流　电源〔填“交流〞或“直流〞〕；电火花计时器使用　220　V的　交流　电源〔填“交流〞或“直流〞〕．

〔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、…七个点进行研究，这七个点和刻度尺标度的对应如图5所示．

〔a〕由图可以知道，A、B两点的时间间隔是　0.1　s，纸带做的是　加速　〔填加速、减速或匀速〕直线运动．

〔b〕可求出A点到D点的平均速度是　0.137　m/s，F点瞬时速度是　0.225　m/s；〔注意有效数字的位数，即小数点后应保存几位小数〕

【分析】根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上F点时小车的瞬时速度大小；由平均速度等于位移除以时间可以解出AD间的平均速度．

【解答】解：

〔1〕电磁打点计时器使用4～6V的交流电源；电火花计时器使用220V的交流电源．

〔2〕①由于AB两点之间的共有5个时间间隔，而打点计时器每隔0.02s打一个点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s；

由于计数点间的时间间隔相同，纸带越向右计数点间的位移越大，说明物体的速度越来越大，即物体做加速运动直线运动．

②由平均速度等于位移除以时间可以解出AD间的平均速度，

=

=

根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，

vF=

=

故答案为：

6，交流，220，交流；

【点评】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强根底知识的理解与应用．

15．某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究小车的运动情况，实验中获得如下图的一条纸带，从起始点O开始，将此后连续打出的8个点依次标为A、B、C、D…．打点计时器所用电源的频率为50Hz，那么从打A点到打F点经历的时间为　0.1　s，这段时间内小车做　加速　〔选填“加速〞或“减速〞〕运动．

【分析】知道相邻计时点间的时间间隔为0.02s．

根据相邻计数点间的距离的变化判断速度的变化．

【解答】解：

由于相邻计时点间的时间间隔为0.02s，所以从打A点到打F点经历的时间为0.1s．

在图中发现从打A点到打F点的过程中，相邻计时点的位移间隔越来越大，所以纸带的速度越来越大，所以这段时间内小车做加速运动．

故答案为：

0.1，加速．

【点评】知道相邻计时点间的时间间隔相等并为0.02s．

相同的时间看距离的变化，从而来判断纸带的运动情况．

16．如图为测定滑块在气垫导轨上运动加速度的实验装置，滑块上安装宽度为d的遮光板，释放重物后滑块先后通过光电门A、B，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过光电门A、B的时间分别为△tA，和△tB，用米尺测得两光电门之间的距离为s．那么滑块通过光电门A的速度表达式为　

　，滑块通过光电门B的速度表达式为　

　；物块的加速度表达式为　

　。

〔用题目中量的字母表示〕。

【分析】根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出滑块通过光电门A、B的速度大小，结合速度位移公式求出物块的加速度。

【解答】解：

根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，滑块通过光电门A的速度为：

vA=

，

通过光电门B的速度为：

vB=

。

根据匀变速直线运动的速度位移公式得，加速度为：

a=

=

。

故答案为：

，

；

。

【点评】解决此题的关键知道极短时间内的平均速度等于瞬时速度，掌握匀变速直线运动的速度位移公式，并能灵活运用。

17．打点计时器是一种使用　交流　〔填“直流〞或“交流〞〕电源的计时仪器．某同学用打点计时器做“探究小车匀加速直线运动〞的实验时，得到一条纸带．在纸带上按时间顺序取A、B、C三个计数点，相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，测出A、B之间的距离为2.40cm，B、C之间的距离为3.60cm，如下图．那么在打出A、C两个点的时间间隔中，小车的平均速度为　0.3　m/s；打B点时小车的速度为　0.3　m/s．

【分析】〔1〕打点计时器的作用是计时与打点，使用的是交流电源；

〔2〕在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，从而即可求解．

【解答】解：

〔1〕打点计时器的作用是计时与打点，使用的是交流电源；

〔2〕由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时