第05講實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律

［學(xué)目目標(biāo)］

1.進(jìn)一步鞏固打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用及利用紙帶測量瞬時(shí)速度。

2.探究小車在重物的牽引下運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。

3.能對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄并會(huì)用圖像法分析數(shù)據(jù)，從而形成結(jié)論.

|［函基礎(chǔ)知識(shí)")

----------------imiiiiiiiimiiiuiiiuiiiiiiiiiiiiiiii--------------------

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.鞏固打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用、紙帶數(shù)據(jù)處理和測量瞬時(shí)速度的方法。

2.通過實(shí)驗(yàn)探究，體驗(yàn)如何從實(shí)驗(yàn)中獲取數(shù)據(jù)，學(xué)會(huì)利用圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的科學(xué)方法。

3.知道小車在重物牽引下運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。

二、實(shí)驗(yàn)原理

1.利用紙帶計(jì)算瞬時(shí)速度：以紙帶上某點(diǎn)為中間時(shí)刻取一小段位移，用這段位移的平均速度

表示這點(diǎn)的瞬時(shí)速度。

2.用丫一，圖像表示小車的運(yùn)動(dòng)情況：以速度丫為縱軸、時(shí)間，為橫軸建立直角坐標(biāo)系，用描

點(diǎn)法畫出小車的V—/圖像，圖線的傾斜程度表示加速度的大小，如果丫一/圖像是一條傾斜

的直線，說明小車的速度是均勻變化的.

三、實(shí)驗(yàn)器材

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、復(fù)寫紙、紙帶、導(dǎo)線、一端帶有滑輪的長木板、小車、細(xì)繩、槽碼、

刻度尺、坐標(biāo)紙。

四、實(shí)驗(yàn)步驟

1.如圖所示，把附有滑輪的長木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在

長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路。

2.把一條細(xì)繩拴在小車上，使細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上合適的槽碼，放手后，看小車能否在

木板上平穩(wěn)地加速滑行，然后把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把紙帶的另一端固定在小車后面。

3.把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，后釋放小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)

時(shí)器就在紙帶上打下一系列小點(diǎn)。

4.換上新紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次。

5.增減所掛槽碼，按以上步驟再做兩次實(shí)驗(yàn)。

五、數(shù)據(jù)處理

1.紙帶的選取與測量

(1)在三條紙帶中選擇一條點(diǎn)跡最清晰的紙帶。

(2)為了便于測量，一般舍掉開頭一些過于密集的點(diǎn)跡，找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)(0點(diǎn))。

(3)每5個(gè)點(diǎn)(相隔0.1s)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測量(如圖所示，相鄰兩點(diǎn)中間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出)。

(4)采集數(shù)據(jù)的方法：不要直接去測量兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，而是要量出各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到計(jì)時(shí)

零點(diǎn)的距離力、公、小…然后再算出相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離由=4；X2=“2—力；4=公一

ch;X4=d4~di...

2.瞬時(shí)速度的計(jì)算

(1)瞬時(shí)速度的求解方法：時(shí)間間隔很短時(shí)，可用某段時(shí)間的平均速度表示這段時(shí)間內(nèi)中間

時(shí)刻的瞬時(shí)速度，即％=.%+“"+；例如，圖中計(jì)數(shù)點(diǎn)4的瞬時(shí)速度門=心+右。

2T2T

(2)設(shè)計(jì)表格并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。

位置編號(hào)012345

時(shí)間//S00.10.20.30.40.5

x/m

(dn-dn-\)/n\

3.畫出小車的丫一z圖像

(1)定標(biāo)度：坐標(biāo)軸的標(biāo)度選取要合理，應(yīng)使圖像大致分布在坐標(biāo)平面中央。

(2)描點(diǎn)：描點(diǎn)時(shí)要用平行于兩坐標(biāo)軸的虛線標(biāo)明該點(diǎn)的位置坐標(biāo)。(所描的點(diǎn)一般用“?”標(biāo)明)

(3)連線：用?條平滑的曲線或直線“擬合”這些點(diǎn)。

仔細(xì)觀察所描各點(diǎn)的分布情況。用一條直線“擬合”這些點(diǎn)，即讓所畫的直線連接盡可能多的

點(diǎn)，不能連接的點(diǎn)應(yīng)均勻分布在直線兩側(cè)，舍棄離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)。

4.分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論

如果畫出的N—/圖像是一條傾斜的直線，說明小車做速度均勻變化的直線運(yùn)動(dòng)。圖像和縱

坐標(biāo)軸的交點(diǎn)表示開始計(jì)時(shí)時(shí)小車的速度——初速度。

六、誤差分析

1.木板的粗糙程度不同，摩擦不均勻。

2.根據(jù)紙帶測量的位移有誤差，從而計(jì)算出的瞬時(shí)速度有誤差。

3.作I，一/圖像時(shí)單位選擇不合適或人為作圖不準(zhǔn)確帶來誤差。

/"1',BI,—""****-*^

!Q考點(diǎn)剖析］

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考點(diǎn)一：實(shí)驗(yàn)步驟操作與數(shù)據(jù)處理

【例1】某一學(xué)習(xí)小組的同學(xué)想通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)跡來探究小車速度隨時(shí)間

變化的規(guī)律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

接電源

（1）常見的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是電源（“直流”或“交流”）；

（2）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是；

A.釋放紙帶的同時(shí)，按通電源

B.先接通電源打點(diǎn)，后釋放紙帶運(yùn)動(dòng)

C.先釋放紙帶運(yùn)動(dòng)，后接通電源打點(diǎn)

D.紙帶上的點(diǎn)跡越密集，說明紙帶運(yùn)動(dòng)的速度越小

（3）該小組在規(guī)范操作下得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖所示，在紙帶上依次選出7個(gè)計(jì)數(shù)

點(diǎn)，分別標(biāo)上0、4、B、C、D、E和凡每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，打點(diǎn)

計(jì)時(shí)器所用電源的頻率是50Hz。

OABCDE

①如果測得C、。兩點(diǎn)間距巧=2.70cm,D、￡兩點(diǎn)間距大=2.90cm,則打。點(diǎn)時(shí)小車的速度

vD=m/s（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）；

②該同學(xué)分別算出其他各點(diǎn)的速度：V,=0.220m/s,vB=0.241m/s,vc=0.258m/s,

v￡=0.300m/s,請?jiān)谌鐖D所示的坐標(biāo)系中作出小車運(yùn)動(dòng)的—圖像,并說明小車

速度變化的規(guī)律

考點(diǎn)二：實(shí)驗(yàn)方案創(chuàng)新

【例2】頻閃攝影是研究變速運(yùn)動(dòng)常用的實(shí)驗(yàn)手段。在暗室中，頻閃儀每隔一定時(shí)間發(fā)出一

次短暫的強(qiáng)烈閃光，在膠片上記錄下物體在幾個(gè)閃光時(shí)刻的位置。左圖是小球自由下落時(shí)的

頻閃照片示意圖，頻閃儀每隔7=1s閃光一次。

cm

0.5—OO

2.2??■QA

4.9--OB

8.7—-Oc

13.6--OD

19.6--OF

26.7--OF

3030303030

（1）表格中已給出記數(shù)點(diǎn)/B、D、E對應(yīng)的瞬時(shí)速度且在圖中標(biāo)出，請計(jì)算出計(jì)數(shù)點(diǎn)

。對應(yīng)的速度并在右圖中標(biāo)出來，同時(shí)擬合出V-t圖像O

記數(shù)點(diǎn)ABCDE

對應(yīng)的速度

v=0.66m/sv=0.98m/s—v=I.64m/sv=1.97m/s

（2）以下用來測量加速度的方法，可行的有

方法A：由g=與處，82=皿/，…，自=蚱組取平均值

方法B：由4="含,g2=綜g，g3=%#'取平均值

方法C：從丫一，圖線上取相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對應(yīng)的速度和時(shí)刻，用公式片包算出加速度

△/

方法D：用量角器顯出V-t圖線的傾角仇查三角函數(shù)表得到lan°,則加速度。=匕解

（3）用包表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從理論上講，對與的要求是（選填“越小

△（

越好”或“與大小無關(guān)”）；從實(shí)驗(yàn)的角度看，選取的大小與速度測量的誤差

（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）。

【答案】1.30/1.31BC/CB越小越好有關(guān)

（13.6-4.9）xl（F2.....

【詳解】（1）⑴⑵C點(diǎn)的速度％=匚

30X2

畫出1，一/圖像如圖

v/(ms')

(2)[3]方法A中，取加速度的平均值后，只能用到第一組和最后一組數(shù)據(jù)，不利于減小偶

然誤差；方法B中，加速度取平均值后，仍能能用到所有的數(shù)據(jù)，可減小實(shí)驗(yàn)的偶然誤差,

則方法B正確，A錯(cuò)誤；

在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，如果只使用其中兩個(gè)數(shù)據(jù)，由于偶然誤差的存在可能會(huì)造成最后誤差較

大；所以我們可以根據(jù)實(shí)撿數(shù)據(jù)畫出V"圖象，考慮到誤差，不可能是所有點(diǎn)都整齊的排成

一條直線，連線時(shí)，應(yīng)該盡量使那些不能畫在線上的點(diǎn)均勻地分布在線的兩側(cè)，這樣圖線上

Aii

會(huì)舍棄誤差較大的點(diǎn)，由冬I線上取相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對應(yīng)的速度和時(shí)間，用公式”丁算

出加速度，所以誤差?。环欧椒–正確；

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出17圖象，當(dāng)縱坐標(biāo)取不同的標(biāo)度時(shí)，圖象的傾角就會(huì)不同，所以量出其

傾角，用公式o=tana算出的數(shù)值并不是加速度，故方法D錯(cuò)誤。故選BC：

(3)[4][5]用'表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從理論上講，對與的要求是4越小，則包越

△tM

接近與瞬時(shí)速度，則要求，越小越好；從實(shí)驗(yàn)的角度看，選取的4丫大小與速度測量的誤

差有關(guān)；今越大，瞬時(shí)速度測量的誤差就越大。

?[域真題演練]

一,iiiiiiiiiiiiiuiiiiHiiiniiiiiiiiiiiini--------------

1.在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，下列說法不正確的是()

A.紙帶上可以每隔任意相同數(shù)晟的點(diǎn)選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)

B.使用刻度尺測量長度時(shí)，要進(jìn)行估讀

C.作回圖像時(shí)，所描曲線必須經(jīng)過每一個(gè)點(diǎn)

D.在數(shù)據(jù)處理時(shí)，常用公式法和圖像法

【答案】C

【詳解】A.實(shí)驗(yàn)中可以每隔任意相同數(shù)量的點(diǎn)選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，但相隔四個(gè)點(diǎn)時(shí)取H數(shù)點(diǎn)

時(shí)間間隔為01s（打點(diǎn)頻率為50Hz）,計(jì)算時(shí)更方便，A正確：

B.使用刻度尺測量長度時(shí)，要進(jìn)行估讀，B正確；

C.作門/圖像時(shí)，應(yīng)使盡量多的點(diǎn)落在線上，離線較遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)大膽舍棄，C錯(cuò)誤；

D.處理數(shù)據(jù)時(shí)，常選擇公式法和圖像法，D正確。

本題不正確的，故選C。

2.在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，下列實(shí)驗(yàn)操作中，錯(cuò)誤的是（）

A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用交流電源

B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板無滑輪一端，并接好電源

C.實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先釋放小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源

D.打點(diǎn)結(jié)束后，先斷開電源，再取下紙帶

【答案】C

【詳解】A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用交流電源，A正確；

B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)微固定在長木板無滑輪一端，并接好電源，B正確；

C.實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，在釋放小車，C錯(cuò)誤；

D.打點(diǎn)結(jié)束后，先斷開電源，再取下紙帶，D正確。故選C。

3.在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（）

A.分別逐個(gè)測出每兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，這樣便于記錄

B.為使測量更為嚴(yán)謹(jǐn)，應(yīng)把打下的第一個(gè)點(diǎn)作為第一個(gè)測量點(diǎn)

C.為了便于測量，應(yīng)舍掠開頭一些過于密集的點(diǎn)，找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)

D.兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔必須是0.1s

【答案】C

【詳解】A.測量每兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離時(shí)，應(yīng)該用亳米刻度尺的零刻度對準(zhǔn)計(jì)時(shí)起點(diǎn),

一次讀出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的刻度值，然后逐一相減，得到每兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離的數(shù)值，故

A錯(cuò)誤；

BCo紙帶上開始時(shí)打的點(diǎn)比較密集，點(diǎn)距過小，測量誤差較大，故應(yīng)舍去，找一個(gè)適當(dāng)?shù)?/p>

點(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)，故B錯(cuò)誤，C正確；

D.選取計(jì)數(shù)點(diǎn)，可增加測量距離，減小測量過程所產(chǎn)生的誤差，兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間

隔不一定取0.1s,故D錯(cuò)誤。故選C。

4.在實(shí)驗(yàn)中，利用紙帶上的數(shù)據(jù)得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度后，以速度y為縱軸，以時(shí)間/

為橫軸建立直角坐標(biāo)系。某次實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)描出的點(diǎn)如圖所示。在直角坐標(biāo)系上一共推出了

10個(gè)點(diǎn)。

v/(ms-1)

①這10個(gè)點(diǎn)無論如何也不在一條直線上，因此小車運(yùn)動(dòng)的v-t圖線不可能為一條直線，而應(yīng)

為一條光滑的曲線

②這10個(gè)點(diǎn)中有6個(gè)點(diǎn)雖然不在一條直線上，但它們在一條直線附近，只有尸和4兩點(diǎn)離

這條直線太遠(yuǎn)

③在8個(gè)點(diǎn)當(dāng)中只有4個(gè)點(diǎn)能畫在一條直線上（力、G、/）,有6個(gè)點(diǎn)不在該直線上，

這條宜線肯定不能表示小車運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

④與直線偏差較小的點(diǎn)（C、E、H、J）可能是實(shí)驗(yàn)誤差造成的，而與直線偏離較大的點(diǎn)（4、

F）則可能是實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)錯(cuò)誤造成的

A.①@B.②④C.①②D.③④

【答案】B

【詳解】①②③由于實(shí)驗(yàn)存在誤差或錯(cuò)誤，所以這10個(gè)點(diǎn)中有8個(gè)點(diǎn)不可能完全在一條直

線上，但緊挨在一條直線附近，只有尸和4兩個(gè)點(diǎn)離這條直線遠(yuǎn)，用傾斜直線進(jìn)行連接，

這條百線通過大部分的點(diǎn)，不在百線上的點(diǎn)兩側(cè)分布均勻，此條直線可表示小車運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,

錯(cuò)誤②正確。

④在直線通過大多數(shù)的點(diǎn)，與直線偏差較小的點(diǎn)（。、E,H、J）可能是實(shí)驗(yàn)誤差造成的，

而與直線偏離較大的點(diǎn)（8、F）則可能是實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)錯(cuò)誤造成的，④正確。故選B。

5.在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)得到一條用電火花計(jì)時(shí)器打卜?的紙帶如圖

甲所示，并在其上取了小B、C、D、E、F、G7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)

點(diǎn)沒有畫出，電火花計(jì)時(shí)器接220V、50Hz交流電源。

（1）設(shè)電火花計(jì)時(shí)器的周期為T，根據(jù)甲圖中標(biāo)出的量表示計(jì)算口的公式為尸o

(2)該同學(xué)經(jīng)過測量并計(jì)算得到電火花計(jì)時(shí)那在打8、C、D、E、產(chǎn)各點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速

度如卜.表：

對應(yīng)點(diǎn)BCDEF

速度/(ms'1)0.1410.1800.2180.2620.301

根據(jù)表中得到的數(shù)據(jù)，以4點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)刻為片0,試在圖乙所示坐標(biāo)系中合理選擇好標(biāo)度,

作出回圖像，利用該圖像求物體的加速度折m/s2o

乙

【答案】常0.40

【詳解】(1)[1]。是引)的中間時(shí)刻，可認(rèn)為過程中的平均速度就是C點(diǎn)的瞬時(shí)速度,

電火花計(jì)時(shí)器的周期為八每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4人點(diǎn)，所以從8點(diǎn)到。點(diǎn)的時(shí)間為

*BD_4_4

ior,有2

而一107

(2)[2]根據(jù)表中數(shù)據(jù)，選定合理標(biāo)度，利用描點(diǎn)法作由圖像，如圖所示

->v/fm-s'1)

00.10.2030.40.50.6t/s

⑶根據(jù)I圖像的斜率大小表示加速度大小，故”夢笠產(chǎn)曲=0.4。苗

6.某同學(xué)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)

的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況，在紙帶上確定出0、1、2、3、4、5、6共七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離

如圖甲所示，每兩個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出，試完成下面的問題。

012456

????

1

3.30

<—5.68—H

<---------8.56------->

------------11.95--------------?

-------------------15.82-------------------?

甲

(1)根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，某同學(xué)已將1、2、3、5點(diǎn)對應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度進(jìn)行計(jì)算并填入表

中，請你將4點(diǎn)對應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度填入表中。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

瞬時(shí)速度V/V2V3V4V5

數(shù)值/

(rrrs“)0.1650.2140.263—0.363

(2)在如圖乙所示的直角坐標(biāo)系中畫出小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線。()

(3)由圖像求出小車的加速度大小為所—m/s2<,(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(4)如果實(shí)驗(yàn)時(shí)的電壓變成210V,而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，則加速度的測量值_(填“大

于”“小于”或“等于")實(shí)際值。

(5)若實(shí)驗(yàn)時(shí)電源頻率略低于5()Hz,但該同學(xué)并不知道，則測量得到的小車速度—(填

“大于，，”小于，，或“等于，，)真實(shí)速度。

【答案】0.3140.495等于大于

【詳解】(1)[1]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)某段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于平均速度，可得

均-11.95-5.68

V.==--------；-------xlO-?0.314in/s

27772x—1x5

50

(2)[2]根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，在圖像中將點(diǎn)畫出后進(jìn)行連接，如圖所示；

-v/(m*s-1)

（3）[3卜，“圖像中圖線的斜率等于加速度，所以可得加速度為

v-V]_0.363-0.165

5=0.495m/s2

47-0.5-01

根據(jù)取點(diǎn)不同，算出的結(jié)果可能會(huì)稍有差別;

（4）[4]電壓大小不影響打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期，故加速度的測量值仍等于實(shí)際值；

（5）[5]若實(shí)驗(yàn)時(shí)電源頻率略低于50Hz,則計(jì)算時(shí)使用的周期會(huì)偏小，測量得到的小車速

度偏大。

[國過關(guān)檢測J

------------------IIIIIIIIIIIIIIIIIIIMIIIIII1IIIIIIIIIIIII-------------------

1.實(shí)驗(yàn)過程：

（I）按照實(shí)驗(yàn)裝置，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板的一端，接好電源；

（2）把一細(xì)繩系在小車上，細(xì)繩繞過滑輪，下端掛合適的鉤碼，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，固

定在小車后面；

（3）把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先,后；

（4）小車運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，,取下紙帶；

（5）更換紙帶重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次，選擇一條比較理想的紙帶進(jìn)行測量、分析。

【答案】無滑輪接通電源放開小車斷開電源

【詳解】[1]實(shí)驗(yàn)原理圖如下

電源插頭

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)固定在無滑輪的一端，接好電源；

[2][3]把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，為更好地利用紙帶，應(yīng)先接通電源，再放開小車:

［4］小車運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，應(yīng)先斷開電源，再取下紙帶。

2.在測量做直線運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用?端裝有定滑輪的長木板、小車、

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（頻率為50Hz）、槽碼、紙帶、細(xì)線組成如圖甲所示的裝置，用槽碼拉動(dòng)小車,

使其做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，得到如圖乙所示的一條紙帶，紙帶中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)

未標(biāo)出O

某同學(xué)操作實(shí)驗(yàn)步驟如下，有錯(cuò)誤的步驟是或不需要的步驟是。

A.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上，并連接好電路

B.將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔

C.適當(dāng)抬高長木板的左端，在不掛槽碼的情況下，輕推小車，小車能勻速運(yùn)動(dòng)

D.把一條細(xì)線拴在小車上，細(xì)線跨過定滑輪，下面吊著適當(dāng)重的槽碼

E.將小車移至靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處

F.先釋放紙帶，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

【答案】FC

【詳解】口］［2］本實(shí)驗(yàn)研究的是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，是否存在摩擦阻力對實(shí)驗(yàn)沒有影響，只要

加速度恒定即可；實(shí)驗(yàn)時(shí)不能先釋放紙帶，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，由于小車運(yùn)動(dòng)較快，可能會(huì)

使打出來的點(diǎn)很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，所以應(yīng)該先接通電源，再釋放紙帶。故不需

要的步驟是C,錯(cuò)誤的步驟是F,ABDE正確。

3.在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)使用頻率為50Hz的交流電，用打

點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況，在紙帶上確定出力、4、C、。、E共五個(gè)計(jì)

數(shù)點(diǎn)。測得計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示，每兩個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出。

單位:mm

（1）試根據(jù)紙帶上各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，計(jì)算出打下3、。、。三個(gè)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度,

則0=m/s,vc=0.264m/s,vD=0.390m/so（保留三位有效數(shù)字）

（2）以打4點(diǎn)的時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，在圖所示的坐標(biāo)系中作出小車的y—圖線

(3)將圖線延長與縱軸相交，此交點(diǎn)縱坐標(biāo)的物理意義是o

【答案】0.138打力點(diǎn)時(shí)小車的速度

【詳解】(1)[1]由于相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，所以相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔

為T=0.1s

miix4C27.6x10-3

則"=JT=——0~2-----m/s=0,138m/s

(2)[2]作圖時(shí)需注意，盡量使描繪的點(diǎn)落在曲線(包括直線)上，對于不能落在曲線上的

點(diǎn)，盡量讓其均勻分布在曲線兩側(cè)，個(gè)別偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)舍去，如圖所示

(3)[3]將圖線延長與縱軸相交，交點(diǎn)的縱坐標(biāo)是零時(shí)刻的速度，即打4點(diǎn)時(shí)小車的速度.

4.如圖所示的A、B、C三條紙帶，是某同學(xué)練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)得到的紙帶(紙帶的

左端連接小車)，電源頻率為50Hz。

或"C”)

(2)圖中紙帶C是舍去前面比較密的點(diǎn)，從0點(diǎn)開始，每5個(gè)連續(xù)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，標(biāo)以

1,2,3,4,5,…那么相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為。各計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的

距離如圖中所示，則小車通過“1”計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度w=m/s,通過“3”計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度

匕=m/so（后兩空結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）

【答案】ABC0.10.1350.180

【詳解】（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔相同，若紙帶做勻速運(yùn)動(dòng)，則打出的點(diǎn)間

距是相等的，若紙帶做加速運(yùn)動(dòng)，則打出的點(diǎn)間距越來越大。若紙帶做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，則打出

的點(diǎn)間距越來越小。

（2）[4]每5個(gè)連續(xù)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔了=5x0.02$=0.1$

[5]通過力”計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度可用0、2計(jì)數(shù)點(diǎn)間的平均速度表示，則有

（1.20+1.50）x102

v.=-------------------------m/s=（）.135in/s

2x0.1

[6]通過“3”計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度可用2、4計(jì)數(shù)點(diǎn)間的平均速度表示，則有

（2.20+1.40）x10-2..

v,=--------------------------m/s=0n.i1Q80nm/s

2x0.1

5.在用電火花計(jì)時(shí)器探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，圖甲是一次記錄小車運(yùn)動(dòng)

情況的紙帶，圖中/、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出。

（電源頻率為50Hz）

ABCDE

<7.50k1_______________________cm

一-27.60二一

<---------60.30---------?

<105.60-----------------------?

甲

（I）根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)有關(guān)公式可求得3.38m/s,vm/s,i，3.90m/s。（保留三位有效數(shù)字）

（2）利用求得的數(shù)值在圖乙所示坐標(biāo)紙上作出小車的四