Question

6．某同学按照如图1所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验．

（1）图中仪器A叫打点计时器，其所使用的是低压交流（选填“直流”或“交流”）电源．释放小车前，小车停在靠近（选填“靠近”或者“远离”）仪器A的位置．
（2）当电源的频率为50H_Z时，实验中得到一条纸带，如图2所示．每相邻的两计数点之间，都有四个点未画出．相邻的两个连续计数点间的距离依次为x₁=1.00cm、x₂=2.78cm、x₃=4.55cm、x₄=6.35cm、x₅=8.10cm、x₆=9.93cm，则小车的加速度是1.78m/s²，在打计数点2时小车运动的速度是0.367m/s．（计算结果均保留三位有效数字）
（3）如果当时电网中交变电流的频率是f=60Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比偏小（选填“偏大”“偏小”或“不变”）．

Answer 1

分析 明确打点计时器的构造和原理以及熟练应用打点计时器即可正确解答该题；
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小．

解答 解：（1）图中仪器A叫打点计时器，其所使用的是低压交流电源．为了在纸带上打更多的点，释放小车前，小车应该停在靠近打点计时器的位置．
（2）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：a=$\frac{0.0635+0.0810-0.0993-0.01-0.0278-0.0455}{{（3×0.1）}^{2}}$=1.78m/s²，
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小．
v₂=$\frac{0.0278+0.0455}{2×0.1}$=0.367m/s
（3）如果在某次实验中，交流电的频率60Hz，f＞50Hz，那么实际打点周期变小，
根据运动学公式△x=at²得：真实位移差偏小，所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小．
故答案为：（1）打点计时器；交流；靠近　
（2）1.78；0.367  
（3）偏小

点评 对于基本实验仪器，要会正确使用，了解其工作原理，为将来具体实验打好基础，对于实验装置和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做．