2．情景拓展3．數(shù)據(jù)處理(1)加速度的獲得：靠重物的拉力獲得加速度→長(zhǎng)木板傾斜靠重力獲得加速度．(2)速度的測(cè)量方法：由打點(diǎn)紙帶求速度→測(cè)定遮光片的寬度d和遮光片通過光電門的擋光時(shí)間Δt，由v＝求速度．(3)加速度的測(cè)量方法：由打點(diǎn)紙帶利用逐差法求加速度→利用經(jīng)過兩個(gè)光電門的瞬時(shí)速度，由速度位移關(guān)系式求加速度．類型1　實(shí)驗(yàn)情景創(chuàng)新 例2　(2017·全國(guó)卷Ⅱ·22)某同學(xué)研究在固定斜面上運(yùn)動(dòng)物體的平均速度、瞬時(shí)速度和加速度之間的關(guān)系．使用的器材有：斜面、滑塊、長(zhǎng)度不同的矩形擋光片、光電計(jì)時(shí)器．圖5實(shí)驗(yàn)步驟如下：①如圖5(a)，將光電門固定在斜面下端附近，將一擋光片安裝在滑塊上，記下?lián)豕馄岸讼鄬?duì)于斜面的位置，令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑；②當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過光電門時(shí)，用光電計(jì)時(shí)器測(cè)得光線被擋光片遮住的時(shí)間Δt；③用Δs表示擋光片沿運(yùn)動(dòng)方向的長(zhǎng)度[如圖(b)所示]，表示滑塊在擋光片遮住光線的Δt時(shí)間內(nèi)的平均速度大小，求出；④將另一擋光片換到滑塊上，使滑塊上的擋光片前端與①中的位置相同，令滑塊由靜止開始下滑，重復(fù)步驟②、③；⑤多次重復(fù)步驟④；⑥利用實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)作出－Δt圖，如圖(c)所示．完成下列填空：(1)用a表示滑塊下滑的加速度大小，用vA表示擋光片前端到達(dá)光電門時(shí)滑塊的瞬時(shí)速度大小，則與vA、a和Δt的關(guān)系式為 ＝________.(2)由圖(c)可求得vA＝______ cm/s，a＝______ cm/s2.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)答案　(1)vA＋aΔt　(2)52.1　16.6解析　(1)設(shè)擋光片末端到達(dá)光電門的速度為v，則由速度時(shí)間關(guān)系可知：v＝vA＋aΔt，且＝聯(lián)立解得：＝vA＋aΔt；(2)由題圖(c)可讀出vA≈52.1 cm/s，圖線的斜率k＝a＝ cm/s2≈8.28 cm/s2，即a≈16.6 cm/s2. 變式3　(2019·全國(guó)卷Ⅲ·22)甲乙兩位同學(xué)設(shè)計(jì)了利用數(shù)碼相機(jī)的連拍功能測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)中，甲同學(xué)負(fù)責(zé)釋放金屬小球，乙同學(xué)負(fù)責(zé)在小球自由下落的時(shí)候拍照．已知相機(jī)每間隔0.1 s拍1幅照片．(1)若要從拍得的照片中獲取必要的信息，在此實(shí)驗(yàn)中還必須使用的器材是________．(填正確答案標(biāo)號(hào))A．米尺   B．秒表C．光電門   D．天平(2)簡(jiǎn)述你選擇的器材在本實(shí)驗(yàn)中的使用方法．答：________________________________________________________________________.(3)實(shí)驗(yàn)中兩同學(xué)由連續(xù)3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab＝24.5 cm、ac＝58.7 cm，則該地的重力加速度大小為g＝________ m/s2.(保留2位有效數(shù)字)答案　(1)A　(2)將米尺豎直放置，使小球下落時(shí)盡量靠近米尺　(3)9.7解析　利用數(shù)碼相機(jī)的連拍功能，通過每隔一定時(shí)間的拍攝確定小球位置，所以還必須使用的器材是米尺，將米尺豎直放置，使小球下落時(shí)盡量靠近米尺，用米尺測(cè)量小球位置間的距離，利用逐差法由公式Δx＝aT2，可得a＝g＝＝9.7 m/s2.類型2　實(shí)驗(yàn)方法拓展 例3　(2018·全國(guó)卷Ⅲ·22)甲、乙兩同學(xué)通過下面的實(shí)驗(yàn)測(cè)量人的反應(yīng)時(shí)間．實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)甲用兩個(gè)手指輕輕捏住量程為L的木尺上端，讓木尺自然下垂．乙把手放在尺的下端(位置恰好處于L刻度處，但未碰到尺)，準(zhǔn)備用手指夾住下落的尺．(2)甲在不通知乙的情況下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夾住尺子．若夾住尺子的位置刻度為L1，重力加速度大小為g，則乙的反應(yīng)時(shí)間為________(用L、L1和g表示)．(3)已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?/span>g＝9.80 m/s2，L＝30.0 cm，L1＝10.4 cm.乙的反應(yīng)時(shí)間為________s．(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)(4)寫出一條能提高測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確程度的建議：_____________________________________________________________________.答案　(2)　(3)0.20　(4)多次測(cè)量取平均值；初始時(shí)乙的手指盡可能接近尺子解析　(2)根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，得L－L1＝gt2，解得t＝.(3)將g＝9.80 m/s2，L＝30.0 cm＝0.300 m，L1＝10.4 cm＝0.104 m，代入t＝得t＝0.20 s.(4)建議：多次測(cè)量取平均值；初始時(shí)乙的手指盡可能接近尺子．變式4　(2020·山東聊城市一模)某組同學(xué)用圖6甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量重力加速度，鐵架臺(tái)上固定著光電門，讓直徑為d的小球從一定高度處由靜止開始自由下落，小球球心正好通過光電門．光電門可記錄小球通過光電門的時(shí)間．圖6(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球直徑時(shí)，游標(biāo)卡尺的刻度如圖乙所示，則小球的直徑為________ cm.(2)某次實(shí)驗(yàn)中小球的下邊緣與光電門間的距離為h，小球通過光電門的時(shí)間為Δt，若小球通過光電門的速度可表示為，重力加速度可表示為g＝________(用字母表示)．(3)嚴(yán)格來(lái)說并不等于小球球心經(jīng)過光電門時(shí)的速度，由此計(jì)算出的速度比真實(shí)值________(填“偏大”“偏小”或“不變”)．答案　(1)2.540　(2)　(3)偏小解析　(1)由20分度的游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則知小球的直徑d＝25 mm＋0.05 mm×8＝25.40 mm＝2.540 cm.(2)由v2＝2gH、v＝、H＝h＋聯(lián)立解得g＝.(3)為小球通過光電門的平均速度，是通過光電門所用時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度，而小球球心通過光電門的速度為通過光電門這段位移中點(diǎn)的瞬時(shí)速度，在勻加速直線運(yùn)動(dòng)中，在某一段運(yùn)動(dòng)過程位移中點(diǎn)的瞬時(shí)速度大于時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度，則計(jì)算出的速度比真實(shí)值偏小.

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