Question

（1）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，从下列所给器材中选出本实验所必须的器材有

①④⑤⑥⑦⑨

；
①电火花计时器    ②天平     ③低压直流电源    ④细绳
⑤纸带            ⑥小车     ⑦钩码            ⑧秒表
⑨一端有带滑轮的长木板
（2）其中器材中的电火花计时器是一种使用

交流

电源（填“直流”或“交流”）的仪器，它的工作电压是_

220

V，当电源的频率是50Hz时，它每隔

0.02

s打一次点．
（3）某同学得到一条纸带，如图所示，并且每隔四个计时点取一个计数点，已知每两个计数点间的距离为s，时间间隔为T，且s₁=2.28cm，s₂=3.04cm，s₃=3.82cm，s₄=4.58cm，s₅=5.36cm，s₆=6.14cm，为了减小误差，此计算此纸带的加速度的公式是a=

s4+s5+s6-s3-s2-s1

9T2

，结果为a=

1.79

m/s²，打计数点4时纸带的速度大小v=

0.497

_m/s．（结果保留3位有效数字）

Answer 1

分析：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．
根据在匀变速直线匀速中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出某点的瞬时速度大小；利用逐差法可以求出小车的加速度大小．

解答：解：（1）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，所需的实验步骤：
（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，（此处所需的仪器有①⑨）
（2）穿纸带；挂钩码，（此处所需的仪器有④⑤⑦）
（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，（此处所需的仪器有⑥）
（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．
由实验步骤可以看出需要的仪器有①④⑤⑥⑦⑨；
（2）电火花打点计时器是使用220V交流电源的仪器，其打点周期与交流电的周期相同，若交流电频率为50赫兹，则其打点周期为0.02s．
（3）根据逐差法求加速度有：
s₆-s₃=3a₁T²
s₅-s₂=3a₂T²
s₄-s₁=3a₃T²
为了结果准确求三次加速度的平均值得：a=

a1+a2+a3

3

=

s4+s5+s6-s3-s2-s1

9T2

代入数据得：a=

(4.58+5.36+6.14-3.82-3.04-2.28)×10-2

9×0．12

=1.79m/s²
打计数点4时纸带的速度大小v₄=

s4+s5

2T

=

(4.58+5.36)×10-2

2×0.1

=0.497m/s
故答案为：（1）①④⑤⑥⑦⑨（2）交流；220；0.02（3）

s4+s5+s6-s3-s2-s1

9T2

；1.79；0.497．

点评：要探究一个物体的运动随时间变化的规律，必须知道物体在不同时刻的速度，直接测量瞬时速度是比较困难的，我们可以借助打点计时器先记录物体在不同时刻的位置，再通过对纸带的分析，计算得到各个时刻的瞬时速度．