Question

3．使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)分析物體的運(yùn)動(dòng)情況的實(shí)驗(yàn)中，有以下基本步驟：
A．松開(kāi)紙帶讓物體帶著紙帶運(yùn)動(dòng)          B．穿好紙帶
C．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定好                  D．接通電源進(jìn)行打點(diǎn)
以上步驟中正確的順序是DCBA
如圖是“測(cè)定勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)加速度”實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，從O點(diǎn)開(kāi)始每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率是50Hz），依照打點(diǎn)的先后依次編為1、2、3、4、5、6，量得s₁=1.22cm，s₂=2.00cm，s₃=2.78cm，s₄=3.62cm，s₅=4.40cm，s₆=5.18cm．

（1）相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)=0.1s；
（2）計(jì)算小車(chē)的加速度表達(dá)式為a=$\frac{（{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}）-（{s}_{1}+{s}_{2}+{s}_{3}）}{9{T}^{2}}$，加速度大小為a=0.80m/s²；（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．
（3）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí)，小車(chē)的速度大小是v=0.32m/s．（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 正確解答本題需要掌握：了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造、工作原理、工作特點(diǎn)等，比如工作電壓、打點(diǎn)周期等，掌握基本儀器的使用，能夠正確的使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．熟練打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的應(yīng)用步驟即可正確解答；
根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上3點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大小．

解答 解：實(shí)驗(yàn)步驟要遵循先安裝器材后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的原則進(jìn)行，注意實(shí)驗(yàn)中為了使打點(diǎn)穩(wěn)定后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同時(shí)為了提高紙帶的利用率，盡量將紙帶上打滿(mǎn)點(diǎn)，要先接通電源后釋放紙帶．正確的順序是：DCBA．
（1）由于從O點(diǎn)開(kāi)始每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率是50Hz），所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間有5個(gè)時(shí)間間隔，即T=0.1s；
（2）根據(jù)勻變速直線(xiàn)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
得：a=$\frac{1}{3}$（a₁+a₂+a₃）
即小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為：a=$\frac{（{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}）-（{s}_{1}+{s}_{2}+{s}_{3}）}{9{T}^{2}}$，
a=$\frac{（5.18+4.40+3.62）-（2.78+2.00+1.22）}{9×0．{1}^{2}}×1{0}^{-2}$m/s²=0.80m/s²
根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上3點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大小；
v₃=$\frac{{s}_{3}+{s}_{4}}{2T}$=0.32m/s
故答案為：（1）0.1 （2）$\frac{（{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}）-（{s}_{1}+{s}_{2}+{s}_{3}）}{9{T}^{2}}$，0.80  （3）0.32．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于基本實(shí)驗(yàn)儀器，要會(huì)正確使用，了解其工作原理，為將來(lái)具體實(shí)驗(yàn)打好基礎(chǔ)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)裝置和工作原理，我們不僅從理論上學(xué)習(xí)它，還要從實(shí)踐上去了解它，自己動(dòng)手去做做；
要提高應(yīng)用勻變速直線(xiàn)的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)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．