Question

12．在《利用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定小車作勻變速運(yùn)動(dòng)的加速度》的實(shí)驗(yàn)中，
（1）下述器材中不需要的是①④⑧（用代號(hào)表示）
①低壓交流電源 ②220V交流電源 ③刻度尺 ④秒表 ⑤小車⑥帶滑輪長(zhǎng)木板 ⑦紙帶 ⑧天平 ⑨電火花計(jì)時(shí)器
（2）在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)候要注意：B
A．先釋放紙帶，再接通電源   B．先接通電源，再釋放紙帶
（3）如圖是實(shí)驗(yàn)中比較理想的打點(diǎn)紙帶，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)記數(shù)點(diǎn)，已測(cè)出相鄰兩記數(shù)點(diǎn)間的長(zhǎng)度依次分別是：2.80cm，4.40cm，5.95cm，7.52cm，9.08cm，10.64cm．

實(shí)驗(yàn)測(cè)得的加速度值為a=1.57m/s²，在打點(diǎn)記時(shí)器打第3個(gè)記數(shù)點(diǎn)是小車的瞬時(shí)速度為v₃=0.67m/s
（4）請(qǐng)寫出該實(shí)驗(yàn)造成誤差的原因讀數(shù)存在誤差 （寫出其中一種就可以）

Answer 1

分析 從實(shí)驗(yàn)的過程和步驟以及需要測(cè)量的數(shù)據(jù)的角度分析需要的器材；
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上3點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小．

解答 解：（1）探究小車速度隨時(shí)間變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，所需的實(shí)驗(yàn)器材應(yīng)該從實(shí)驗(yàn)的過程和步驟去考慮；
在《利用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定小車作勻變速運(yùn)動(dòng)的加速度》的實(shí)驗(yàn)中，具體的實(shí)驗(yàn)步驟為：
①木板平放，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定，連接好電路，（此步驟所需器材帶滑輪長(zhǎng)木板、導(dǎo)線、220V交流電源）；
②穿紙帶；掛鉤碼，（此步驟所需器材紙帶、鉤碼、細(xì)繩）；
③先接通電源，然后放開小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打完一條后立即關(guān)閉電源，（此步驟所需器材小車）；
④換紙帶，加鉤碼，再做二次；
⑤處理紙帶，解出某位置的速度和運(yùn)動(dòng)過程的加速度（在處理紙帶時(shí)需要用刻度尺處理計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離）．
由以上過程可以看出不需要的儀器是低壓交流電源、秒表和天平．
故選：①④⑧．
（2）實(shí)驗(yàn)中為了在紙帶上打出更多的點(diǎn)，為了打點(diǎn)的穩(wěn)定，具體操作中要求先啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器然后釋放小車，釋放小車時(shí)小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并非緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，故B正確，ACD錯(cuò)誤；
故選：B
（3）由于每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)記數(shù)點(diǎn)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s；
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，得：
s₄-s₁=3a₁T² 
s₅-s₂=3a₂T² 
s₆-s₃=3a₃T² 
為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)三個(gè)加速度取平均值，
代入數(shù)據(jù)解得：a=1.57m/s²．
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上3點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小，
v₃=$\frac{（5.95+7.52）×0.01}{2×0.1}$=0.67m/s
（4）該實(shí)驗(yàn)造成誤差的原因是讀數(shù)存在誤差．
故答案為：（1）①④⑧（2）B     （3）1.57；  0.67   （4）讀數(shù)存在誤差

點(diǎn)評(píng) 本題考查了“探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中所需實(shí)驗(yàn)器材，以及利用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用，提高解決問題能力．