Question

在《利用电火花打点计时器测定小车作匀变速运动的加速度》的实验中，
（1）下述器材中不需要的是

①④⑧

（用代号表示）
①低压交流电源 ②220V交流电源 ③刻度尺 ④秒表 ⑤小车⑥带滑轮长木板 ⑦纸带 ⑧天平 ⑨电火花计时器
（2）如图是实验中比较理想的打点纸带，每5个点取一个记数点，已测出相邻两记数点间的长度依次分别是：2.80cm，4.40cm，5.95cm，7.52cm，9.08cm，10.64cm．实验测得的加速度值为a=

1.57

m/s²，在打点记时器打第3个记数点是小车的瞬时速度为v₃=

0.67

m/s．

Answer 1

分析：（1）从实验的过程和步骤以及需要测量的数据的角度分析需要的器材；
（2）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3点时小车的瞬时速度大小，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小．

解答：解：（1）探究小车速度随时间变化的关系的实验，所需的实验器材应该从实验的过程和步骤去考虑；
在《利用电火花打点计时器测定小车作匀变速运动的加速度》的实验中，具体的实验步骤为：
①木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定，连接好电路，（此步骤所需器材带滑轮长木板、导线、220V交流电源）；
②穿纸带；挂钩码，（此步骤所需器材纸带、钩码、细绳）；
③先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源，（此步骤所需器材小车）；
④换纸带，加钩码，再做二次；
⑤处理纸带，解出某位置的速度和运动过程的加速度（在处理纸带时需要用刻度尺处理计数点之间的距离）．
由以上过程可以看出不需要的仪器是低压交流电源、秒表和天平．
故选：①④⑧．
（2）由于每5个点取一个记数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s；
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，得：
s₄-s₁=3a₁T² 
s₅-s₂=3a₂T² 
s₆-s₃=3a₃T² 
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值：
a=

a1+a2+a3

3

=

(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)

9T2

，代入数据解得：a=1.57m/s²．
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3点时小车的瞬时速度大小，
v₃=

x24

2T

=

(5.95+7.52)cm

2×0.1s

=0.67m/s
故答案为：（1）①④⑧；（2）1.57，0.67．

点评：本题考查了“探究匀变速直线运动”的实验中所需实验器材，以及利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基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．