Question

（1）使用打點計時器來分析小車運動情況的實驗中，有如下基本步驟：
A．把打點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．接通交流電源
E．取下紙帶                        F．斷開開關
這些步驟正確的排列順序為

 

．
（2）如圖所示為某次實驗中打出的一條經過處理后的紙帶，圖中O為小車運動的起始點，A為所選取的第一個計數點，O點到A點之間有部分點不清晰，相鄰兩個記數點之間有4個點未畫出，電源頻率為50Hz，用毫米刻度尺測量后可直接算出

 

A．從O點到F點運動的時間            
B．從A點到F點運動的平均速度

.

v

C．A點時的瞬時速度v_A
D．G點時的瞬時速度v_G
（3）一條紙帶與做勻加速直線運動的小車相連，通過電火花打點計時器打下一系列點，忽略紙帶受到的阻力．如圖所示是某次實驗打出的紙帶，舍去前面比較密集的點，從0點開始分別取1、2、3三個計數點，每兩個連續計數點間還有4個點未標出，各計數點與0點之間的距離依次為x₁=3.00cm、x₂=7.50cm、x₃=13.50cm，則打計數點“2”時小車的瞬時速度v₂=

 

m/s，小車的加速度a=

 

m/s²．

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）根據相鄰兩個計數點之間有4個點未畫出，可以知道相鄰兩個計數點的時間間隔是0.1s，根據從A點到F點的位移和時間運用平均速度的定義式可以從A點到F點運動的求出平均速度，根據時間中點時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，可以求出某點瞬時速度．
（3）根據勻變速直線運動中中間時刻的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上A點時小車的瞬時速度大小，根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小．

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，要符合事物發展規律，不能丟三落四，邏輯顛倒，如在本實驗中，要先固定儀器，安好紙帶，打點時要先接通電源后釋放紙帶，打點完畢要先斷開開關，后取下紙帶，然后進行數據處理，故順序為：ABDCFE．
（2）A、由于O點到A點之間有部分點不清晰，無法確定O和A之間打了多少點，因此無法確定從O點到F點運動的時間，故A錯誤；
B、根據相鄰兩個計數點之間有4個點未畫出，可以知道相鄰兩個計數點的時間間隔是0.1s，由此求出A到F的時間，根據公式

.

v

=

x

t

可求出平均速度大小，故B正確；
C、D、由于A點和G點不是某段時間中的中點，因此無法直接求出其速度大小，故C、D錯誤．
（3）打點計時器每隔0.02s打一次點，每兩個連續計數點間還有4個點未標出，所以相鄰兩個計數點之間的時間為0.1s；
根據勻變速直線運動中中間時刻的速度等于該過程中的平均速度，所以有：
v2=

x3-x1

2T

=

(13.50-3.00)×10-2m

2×0.1s

=0.525m/s
由題意可知：x₁=3.00cm，x₂=4.50cm，x₃=6.00cm，因此△x=1.50cm，根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可得：
a=

△x

T2

=

1.50×10-2m

(0.1s)2

=1.5m/s2
故答案為：（1）ABDCFE；（2）B；（3）0.525，1.5．

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；在紙帶法實驗中，經常用到勻變速直線運動規律來求解瞬時速度或者加速度大小，對于這點在平時要注意提高應用勻變速直線的規律以及推論△x=aT²解答實驗問題的能力，在練習中要加強基礎知識的理解與應用．