Question

在《利用電火花打點計時器測定小車作勻變速運動的加速度》的實驗中，
（1）下述器材中不需要的是

①④⑧

（用代號表示）
①低壓交流電源 ②220V交流電源 ③刻度尺 ④秒表 ⑤小車⑥帶滑輪長木板 ⑦紙帶 ⑧天平 ⑨電火花計時器
（2）如圖是實驗中比較理想的打點紙帶，每5個點取一個記數(shù)點，已測出相鄰兩記數(shù)點間的長度依次分別是：2.80cm，4.40cm，5.95cm，7.52cm，9.08cm，10.64cm．實驗測得的加速度值為a=

1.57

m/s²，在打點記時器打第3個記數(shù)點是小車的瞬時速度為v₃=

0.67

m/s．

Answer 1

分析：（1）從實驗的過程和步驟以及需要測量的數(shù)據(jù)的角度分析需要的器材；
（2）根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上3點時小車的瞬時速度大小，根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大�。�

解答：解：（1）探究小車速度隨時間變化的關(guān)系的實驗，所需的實驗器材應(yīng)該從實驗的過程和步驟去考慮；
在《利用電火花打點計時器測定小車作勻變速運動的加速度》的實驗中，具體的實驗步驟為：
①木板平放，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定，連接好電路，（此步驟所需器材帶滑輪長木板、導(dǎo)線、220V交流電源）；
②穿紙帶；掛鉤碼，（此步驟所需器材紙帶、鉤碼、細繩）；
③先接通電源，然后放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打完一條后立即關(guān)閉電源，（此步驟所需器材小車）；
④換紙帶，加鉤碼，再做二次；
⑤處理紙帶，解出某位置的速度和運動過程的加速度（在處理紙帶時需要用刻度尺處理計數(shù)點之間的距離）．
由以上過程可以看出不需要的儀器是低壓交流電源、秒表和天平．
故選：①④⑧．
（2）由于每5個點取一個記數(shù)點，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s；
根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，得：
s₄-s₁=3a₁T² 
s₅-s₂=3a₂T² 
s₆-s₃=3a₃T² 
為了更加準確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值：
a=

a1+a2+a3

3

=

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

9T2

，代入數(shù)據(jù)解得：a=1.57m/s²．
根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上3點時小車的瞬時速度大小，
v₃=

x24

2T

=

(5.95+7.52)cm

2×0.1s

=0.67m/s
故答案為：（1）①④⑧；（2）1.57，0.67．

點評：本題考查了“探究勻變速直線運動”的實驗中所需實驗器材，以及利用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用，提高解決問題能力．