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1. 點(diǎn)定時(shí)器

(1)功能：計(jì)時(shí)儀表，每0.02秒打點(diǎn)。

（二）工作條件：

電磁打點(diǎn)定時(shí)器：低壓交流供電（請(qǐng)參考：）

()

火花計(jì)時(shí)器：220V交流電源

(3)紙膠帶的含義：

① 表示不同時(shí)刻紙帶所連接物體的位置；

② 通過(guò)研究紙帶上點(diǎn)之間的間隔，可以判斷物體的運(yùn)動(dòng)。

2．如何用紙帶判斷物體是否勻速直線運(yùn)動(dòng)

令x1、x2、x3、x4...為紙帶上兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離。若△x=x2-x1=x3-x2=x4-x3=...=常數(shù)，即連續(xù)且相等 時(shí)間間隔內(nèi)的位移差為常數(shù)，與紙帶相連的物體作直線運(yùn)動(dòng)以勻速直線行駛。

3．如何用紙帶求出物體的速度

根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)，某一段時(shí)間中間的瞬時(shí)速度等于該段時(shí)間的平均速度 vn=(xn+xn+1)/2T

4. 如何用紙帶求物體的加速度

2、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

電火花定時(shí)器或電磁打點(diǎn)定時(shí)器、一端帶滑輪的長(zhǎng)木板、小車(chē)、紙帶、繩子、鉤碼、秤、電線、電源、復(fù)寫(xiě)紙。

3. 實(shí)驗(yàn)步驟

1、將帶滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，將滑輪伸出桌面，將打點(diǎn)定時(shí)器固定在長(zhǎng)木板不帶滑輪的一端，將打點(diǎn)定時(shí)器連接到電源。

2. 將一根繩子綁在手推車(chē)上，將繩子穿過(guò)定滑輪，并在下面掛上合適的鉤碼。將膠帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的碳紙下方，并將其一端固定到小車(chē)的背面。

3、將小車(chē)停在靠近打點(diǎn)定時(shí)器處，打開(kāi)電源，等待打點(diǎn)定時(shí)器穩(wěn)定后，放車(chē)。

4.更換新紙膠帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次

4、注意事項(xiàng)

1、使用打點(diǎn)定時(shí)器打點(diǎn)時(shí)，應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)定時(shí)器工作穩(wěn)定后再松開(kāi)紙帶。

2．在釋放物體之前，物體應(yīng)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的地方。

3．使用電火花定時(shí)器時(shí)，應(yīng)注意正確穿好兩條白色紙帶，并將碳粉紙盒夾在兩條紙帶之間；使用電磁打點(diǎn)定時(shí)器時(shí)，應(yīng)讓紙帶穿過(guò)限位孔，壓在復(fù)寫(xiě)紙下面。

4、小車(chē)另一端掛的鉤碼數(shù)量要適當(dāng)，避免速度太高，導(dǎo)致紙帶上的點(diǎn)太少，或者速度太低，導(dǎo)致紙帶上的點(diǎn)太密。紙膠帶。

5、選擇理想的紙帶意味著紙帶上的點(diǎn)清晰。適當(dāng)舍棄一開(kāi)始的密集部分，選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)數(shù)點(diǎn)，明確所選的時(shí)間間隔T。

6. 測(cè)量x時(shí)，不要分段測(cè)量。閱讀時(shí)要注意有效數(shù)字的要求。計(jì)算a時(shí)，注意逐差法，以減少誤差。

5. 誤差分析

1、本實(shí)驗(yàn)計(jì)算涉及的量為x和T，因此誤差來(lái)自于x和T。由于相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間距離x的測(cè)量存在誤差，a的測(cè)量結(jié)果會(huì)存在誤差。錯(cuò)誤。

2．由于電源頻率不穩(wěn)定，T不穩(wěn)定而產(chǎn)生誤差。

題型說(shuō)明

1.基礎(chǔ)知識(shí)理解

（1）在“研究勻速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，采用電磁打點(diǎn)定時(shí)器（所用交流電的頻率為50Hz），得到如圖所示的紙帶。圖中的點(diǎn)就是計(jì)數(shù)點(diǎn)。兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)未繪制。下列說(shuō)法正確的是（）

一個(gè)。實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先松開(kāi)紙帶，然后打開(kāi)電源

B.(s6-s1)等于(s2-s1)的6倍

C、從紙帶上可以得到計(jì)數(shù)點(diǎn)B對(duì)應(yīng)的速度

D、相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s

【答案】C

2. 使用逐差法求解加速度

如圖所示，在《研究勻速直線運(yùn)動(dòng)》的實(shí)驗(yàn)中，一名學(xué)生利用點(diǎn)計(jì)時(shí)器獲得了代表小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的透明紙帶。紙帶上相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T(mén)=0.10s。 ，其中S1=7.05cm，S2=7.68cm，S3=8.33cm，S4=8.95cm，S5=9.61cm，S6=10.26cm，則A點(diǎn)瞬時(shí)速度為_(kāi)______m/s，則小車(chē)的加速度運(yùn)動(dòng)計(jì)算表達(dá)式為_(kāi)_____________，

3、紙膠帶問(wèn)題

(1) 學(xué)生使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究汽車(chē)的勻速直線運(yùn)動(dòng)。他將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連接到頻率為 50 Hz 的交流電源上。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，他得到了如圖1-5-15所示的紙膠帶。他在紙帶上選擇了第一個(gè)方便測(cè)量的計(jì)時(shí)點(diǎn)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器求加速度公式，并在該點(diǎn)下標(biāo)記了A，在第六點(diǎn)下標(biāo)記了B，在第十一點(diǎn)下標(biāo)記了C，在第十六點(diǎn)下標(biāo)記了D，在二十一點(diǎn)下標(biāo)記了E。 。測(cè)量過(guò)程中，他發(fā)現(xiàn)B點(diǎn)模糊，于是測(cè)得AC的長(zhǎng)度為14.56厘米，CD的長(zhǎng)度為11.15厘米，DE的長(zhǎng)度為13.73厘米。則小車(chē)到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為m/s。加速度為m/s2，距離AB 應(yīng)為cm。 （保留三位有效數(shù)字）

【解析】某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于一段時(shí)間內(nèi)的平均速度：

⑶ 由2+5t=1.1+2(0.8-t)，可得t=0.1s

即物體從斜坡上滑下所需的時(shí)間為0.5s。

則：當(dāng)t=0.6 s時(shí)，物體在水平面上，其速度為v=v1.2+a2t=2.3 m/s

【答案】⑴a＝30°； ⑵m＝0.2； (3)2.3米/秒

4. 圖像處理

（1）某學(xué)生利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，研究汽車(chē)在斜面上的運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

一個(gè)。安裝實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

b.接通電源后，讓拖著紙帶的小車(chē)沿著平板的斜面向下移動(dòng)，重復(fù)幾次。選擇一條點(diǎn)比較清晰的紙帶，丟棄一開(kāi)始密集的點(diǎn)，從方便測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始，每?jī)蓚€(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖1中0、1、2...處6分。展示。

c.分別測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3...6到計(jì)數(shù)點(diǎn)0的距離，記為：S1、S2、S3...S6。

d.通過(guò)測(cè)量和計(jì)算，學(xué)生判斷小車(chē)沿著平板勻速直線運(yùn)動(dòng)。

金屬絲。

結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)完成以下任務(wù)：

① 實(shí)驗(yàn)中除點(diǎn)樣器、計(jì)時(shí)器（包括紙帶、復(fù)寫(xiě)紙）、臺(tái)車(chē)、平板、鐵架、電線、開(kāi)關(guān)外，還必須使用下列儀器設(shè)備。 (填寫(xiě)選項(xiàng)代碼)

一個(gè)。電壓合適的 50 Hz 交流電源 B. 電壓可調(diào)直流電源

C. 刻度 D. 秒表 E. 天平 F. 重錘

② 將刻度尺的 0 標(biāo)記與最小刻度 1 mm 和 0 計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊。 0、1、2、5計(jì)數(shù)點(diǎn)的位置如圖2所示，則S2=cm，S5=cm。

【分析】①打點(diǎn)定時(shí)器使用的電源為交流電源，用刻度尺測(cè)量各點(diǎn)之間的距離。

②由于刻度尺的最小刻度為mm，所以必須估計(jì)到0.1mm，即必須讀到0.01cm。

(2) 學(xué)生使用下圖所示的裝置測(cè)量重力加速度g。使用的交流頻率為 50 Hz。將所選紙帶上的某一點(diǎn)作為0號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)，然后每?jī)蓚€(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。所有測(cè)量數(shù)據(jù)及其標(biāo)記符號(hào)如下圖所示。

從數(shù)據(jù)處理方法來(lái)看，s1、s2、s3、s4、s5、s6中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器求加速度公式，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是：方法A有________；方法 B 有 ________。因此，選擇________方法（A或B）較為合理，可以減少實(shí)驗(yàn)的________（系統(tǒng)或偶然）誤差。本實(shí)驗(yàn)中誤差的主要來(lái)源是__________________（提及兩個(gè)）。

【分析】物體在重力作用下只做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。通過(guò)對(duì)紙帶數(shù)據(jù)的處理貝語(yǔ)網(wǎng)校，可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎怠１绢}主要測(cè)試兩種處理數(shù)據(jù)的方法哪種誤差更小。這是一個(gè)誤差分析問(wèn)題