Question

2．探究勻變速直線運動實驗，請在下面列出的實驗器材中，選出本實驗中不需要的器材填在橫線上（填編號）：②④⑦
①打點計時器     ②天平   ③低壓交流電源   ④低壓直流電源
⑤細繩和紙帶     ⑥鉤碼和小車    ⑦秒表      ⑧一端有滑輪的長木板   ⑨刻度尺
（2）把紙帶的下端固定在重物上，上端用手提著，紙帶穿過打點計時器，接通電源后將紙帶釋放，重物便拉著紙帶下落．紙帶被打出一系列點，其中有一段如圖，紙帶的哪端與重物相連？左．（填左端或右端）

（3）若電源的頻率為50Hz，實驗者在處理實驗數據時，將每隔3個計時點取一個計數點，則每兩個計數點間的時間間隔應為0.08s；如果在測定勻變速直線運動的加速度時，實驗者如不知道工作電壓的頻率變為小于50Hz，這樣計算出的加速度值與真實值相比是偏大（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）根據實驗目的明確實驗步驟和所要測量的物理量，即可知道實驗所需要的實驗器材；
（2）根據相等時間間隔的位移變大確定紙帶的哪一端與重物相連；
（3）根據測量周期的變化，結合△x=aT²確定加速度測量值的變化；

解答 解：（1）在本實驗中不需要測量小車或砝碼的質量因此不需要天平，電磁打點計時器使用的是低壓交流電源，因此低壓直流電源本實驗中不需要，同時打點計時器記錄了小車運動時間，因此不需要秒表．故不需要的器材為：②④⑦．
（2）重物拉著紙帶在相等時間內的位移越來越大，可知紙帶的左端與重物相連；
（3）電源的頻率為50Hz，則每隔0.02s打一個點，每隔3個計時點取一個計數點，則每兩個計數點間的時間間隔為0.08s；根據a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$知，工作電壓的頻率小于50Hz，則測得的周期偏大，測得加速度比真實值偏大．
故答案為：（1）②④⑦（2）左端 （3）0.08  偏大

點評 本題考查探究勻變速直線運動實驗； 解決本題的關鍵在于掌握紙帶的處理，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度，關鍵是勻變速直線運動兩個重要推論的正確運用．