Question

9．某同學在“用打點計時器測速度”的實驗中，用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數點．其相鄰點間的距離如圖1所示，每兩個相鄰的測量點之間的時間間隔為0.10s．（本題計算結果均保留3位有效數字）

（1）在實驗中，使用打點計時器操作步驟應先接通電源再釋放紙帶（填“釋放紙帶”或“接通電源”）；
（2）每兩個計數點間還有4個點沒有標出；
（3）試根據紙帶上各個計數點間的距離，每隔0.10s測一次速度，計算出打下B、C、D三個點時小車的瞬時速度，并將各個速度值填入表：

	vB	vC	vD	vE	vF
數值（m/s）				0.640	0.721

（4）如果打A點時開始計時，將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度標在如圖2所示的直角坐標系中，并畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關系圖線．

Answer 1

分析 了解打點計時器的工作原理，電源頻率是50Hz，相鄰計時點的時間間隔為0.02s．能夠熟練使用打點計時器便能正確解答該題；
根據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，可以求出打紙帶上記數點時的瞬時速度大小．
用描點法作出v-t圖象，求出斜率即為加速度大小．

解答 解：（1）為了提高紙帶的利用率，在釋放小車前，小車要靠近打點計時器，這樣可以盡量在紙帶上多打點，為了提高紙帶的利用率，同時為了使打點更穩定，減小誤差，要先接通電源，待計時器開始打點再釋放小車；
（2）打點頻率為50Hz，而計數點之間的時間間隔為0.1s，每隔四個點取一個計數點，即每兩個計數點間還有4個點沒有標出；
（3）根據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，可以求出打紙帶上某點時小車的瞬時速度大小．
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{3.62+4.38}{0.2}×1{0}^{-2}$ m/s=0.400 m/s；
v_C=$\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{4.38+5.20}{0.2}×1{0}^{-2}$ m/s=0.479 m/s；
v_D=$\frac{{x}_{CE}}{2T}$=$\frac{5.20+5.99}{0.2}×1{0}^{-2}$ m/s=0.560 m/s；
（4）根據表中實驗數據在坐標系內描出對應點，然后作出圖象如圖所示

故答案為：（1）接通電源，釋放紙帶；（2）4；（3）0.400；0.479；0.560；（4）如上圖所示．

點評 對于基本實驗儀器不光要了解其工作原理，還要從實踐上去了解它，自己動手去實際操作，達到熟練使用的程度；
要提高應用勻變速直線的規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知識的理解與應用．