Question

（1）在用打點計時器（頻率為50HZ）研究小車在重物牽引下運動的實驗中，某同學有如下操作步驟：
A．拉住紙帶，將小車移至靠近打點計時器處，接通電源
B．將打點計時器固定在沒有滑輪一邊的平板上，并接好電路
C．把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪下面懸掛適當的鉤碼
D．斷開電源，取下紙帶
E．放手，使小車在平板上運動
F．將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔
以上步驟合理的序號排列為B

FCA

ED．
（2）假如某同學按照上述步驟打出的紙帶如圖（注：每兩個計數點之間還有四個點未畫出）請計算AC計數點間的平均數度

.

VAC

=

0.196

m/s，B點的瞬時速度V_B=

0.196

m/s，小車運動的加速度a=

0.180

m/s²（上述結果均保留三位小數）．
（3）打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器，通常電源的頻率為50Hz，如果實驗時工作電壓的頻率突然變為小于50Hz，這樣計算出的速度值與實際值相比是

偏大

（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

Answer 1

分析：1、實驗步驟要符合事物發展邏輯，要有利于操作和減小實驗誤差，在明確實驗原理的情況下奔著這個原則即可正確安排實驗步驟．
2、根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，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B點時小車的瞬時速度大小．
3、明確頻率和周期之間的關系T=

1

f

，根據速度計算公式進行求解．

解答：解：（1）實驗步驟的安排要符合邏輯，要符合事物發展的進程，一般都是先要安裝器材，準備實驗，然后進行實驗的總體思路進行，
本著先安裝器材，后進行實驗的思路，如在該實驗中，先固定長木板，安裝打點計時器，準備完畢開始進行實驗，注意要先打點后釋放小車，做完一次實驗要及時關閉電源，故正確的實驗步驟是：BFCAED．
（2）由于每相鄰兩個計數點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數點間的時間間隔T=0.1s，
根據平均速度定義得：
AC計數點間的平均速度

.

VAC

=

XAC

tAC

=

0.0706-0.0314

2×0.1

=0.196m/s
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B點時小車的瞬時速度大小．
v_B=

XAC

tAC

=

0.0706-0.0314

2×0.1

=0.196m/s
根據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：a=

XBC-XAB

T2

=

(0.0706-0.0501)-(0.0501-0.0314)

(0.1)2

=0.180m/s²，
（3）如果實驗時工作電壓的頻率突然變為小于50Hz，實際打點周期將變大，而進行計算時，仍然用時間間隔還是按照0.02s計算，
因此測出的速度數值將比物體的真實數值偏大．
故答案為：（1）FCA
（2）0.196，0.196，0.180
（3）偏大

點評：正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發進行分析所需實驗器材、實驗步驟、所測數據等，會起到事半功倍的效果，同時要加強物理基本規律在實驗中的應用．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．