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[!--downpath--]一、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用基礎(chǔ)知識(shí)
(一)常用實(shí)驗(yàn)原理的設(shè)計(jì)方式
1．控制變量法：如在“驗(yàn)證牛頓第二定理的實(shí)驗(yàn)”中，加速度、力和質(zhì)量的關(guān)系控制；在“研究單擺的周期”中，擺長、偏角和擺球質(zhì)量的關(guān)系控制等等。
2．理想化方式：用伏安法測(cè)內(nèi)阻時(shí)，選擇了合適的內(nèi)外接方式，通常就忽視水表的非理想性。
3．等效取代法：個(gè)別量不易檢測(cè)，可以用較易檢測(cè)的量代替，因而簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)。在“驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒”的實(shí)驗(yàn)中，兩球碰撞后的速率不易直接檢測(cè)，在將整個(gè)平拋時(shí)間定為時(shí)間單位后，速率的檢測(cè)就轉(zhuǎn)化為對(duì)水平位移的檢測(cè)了。
4．模擬法：當(dāng)實(shí)驗(yàn)情境不易創(chuàng)設(shè)或根本沒法創(chuàng)設(shè)時(shí)，可以用化學(xué)模型或物理模型等效的情境取代，雖然兩個(gè)情境的本質(zhì)可能根本不同。“描繪電場(chǎng)中的等勢(shì)線”的實(shí)驗(yàn)就是用電壓場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)。
5．微小量放大法：微小量不易檢測(cè)，勉強(qiáng)檢測(cè)偏差也較大，實(shí)驗(yàn)經(jīng)常采用各類方式加以放大。卡文迪許測(cè)定萬有引力恒量，采用光路放大了金屬絲的微小扭轉(zhuǎn)；在觀察玻璃瓶受力后的微小形變時(shí)，使液體沿細(xì)玻璃管上升來放大瓶?jī)?nèi)液面的上升。
(二)常見實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的搜集技巧
1．借助檢測(cè)工具直接檢測(cè)基本數(shù)學(xué)量
2．常見間接檢測(cè)的數(shù)學(xué)量及其檢測(cè)方式
有些化學(xué)量不能由檢測(cè)儀器直接檢測(cè)，這時(shí)，可借助待檢測(cè)和可直接檢測(cè)的基本化學(xué)量之間的關(guān)系，將待測(cè)化學(xué)量的檢測(cè)轉(zhuǎn)化為基本數(shù)學(xué)量的檢測(cè)。
(三)常用實(shí)驗(yàn)偏差的控制方式
為了減少因?yàn)閷?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)而導(dǎo)致的碰巧偏差，常須要采用以下方式控制實(shí)驗(yàn)偏差。
1．多次檢測(cè)求平均值。這是所有實(shí)驗(yàn)必須采取的辦法，也是做實(shí)驗(yàn)應(yīng)具有的基本思想。
2．積累法。一些化學(xué)量直接檢測(cè)偏差較大，可以累積上去檢測(cè)，以減少偏差。“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，為了減少周期的檢測(cè)偏差，不是檢測(cè)完成一次全震動(dòng)的時(shí)間，而是檢測(cè)完成30~50次全震動(dòng)的時(shí)間。
(四)常用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方式
1．列表法：在記錄和處理數(shù)據(jù)時(shí)，常將數(shù)據(jù)列成表格。數(shù)據(jù)列表可以簡(jiǎn)單而又明晰的表示出有關(guān)化學(xué)量之間的關(guān)系，有助于找出化學(xué)量之間的規(guī)律性的聯(lián)系。
列表的要求是：
①寫明表的標(biāo)題或加上必要的說明；
②必須交代清楚表中各符號(hào)所表示的數(shù)學(xué)量的意義，并寫明單位；
③表中的數(shù)據(jù)要正確反映檢測(cè)結(jié)果的有效數(shù)字。
2．畫圖法：用畫圖法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中最常用的技巧之一。
用畫圖法處理數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)是直觀、簡(jiǎn)便，有取平均的療效，由圖線的斜率、截距、所包圍面積和圖線的交點(diǎn)等可以研究數(shù)學(xué)量之間的變化及其關(guān)系，找出規(guī)律。畫圖的規(guī)則是：
①作圖一定要用座標(biāo)紙．座標(biāo)紙的大小要按照檢測(cè)數(shù)據(jù)有效數(shù)字的多少和結(jié)果的須要來定；
②要注明座標(biāo)軸名、單位，在軸上每隔一定相等的寬度按有效數(shù)字位數(shù)標(biāo)注數(shù)值；
③圖上連線要是光滑曲線(或直線)，連線時(shí)不一定要通過所有的數(shù)據(jù)點(diǎn)，而是要使數(shù)據(jù)點(diǎn)在線的右側(cè)合理的分布；
④在圖上求直線的斜率時(shí)，要選定線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)，不一定要取原先的數(shù)據(jù)點(diǎn)；
⑤作圖經(jīng)常設(shè)法使圖線線性化，即“化曲為直”。
3．平均值法：將測(cè)定的若干組數(shù)相乘求和，之后乘以檢測(cè)次數(shù)．必須注意，求取平均值時(shí)應(yīng)當(dāng)按原先檢測(cè)儀器的確切度決定保留的位數(shù)。
4．逐差法：這就是用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶估算加速度時(shí)用到的方式，這些方式充分借助了檢測(cè)數(shù)據(jù)，具有較好的取平均的療效。
(五)有關(guān)偏差剖析的問題
要求認(rèn)識(shí)偏差問題在實(shí)驗(yàn)中的重要性，了解偏差的概念，曉得系統(tǒng)偏差和碰巧偏差；曉得用多次檢測(cè)求平均值的方式減少碰巧偏差；能在個(gè)別實(shí)驗(yàn)中剖析偏差的主要來源；不要求估算偏差。要熟練把握常見實(shí)驗(yàn)的偏差情況及剖析方式。
二、常用基本儀器的使用與讀數(shù)
化學(xué)《考試說明》中要求中學(xué)生熟練把握的基本儀器有13種，除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和滑動(dòng)變阻器不須要讀數(shù)外，其余11種都涉及到讀數(shù)問題。其中游標(biāo)千分尺、螺旋測(cè)微器的讀數(shù)問題，在歷年的中考題中出現(xiàn)頻度較高，另外像彈簧秤、歐姆表的讀數(shù)問題也時(shí)有涉及，應(yīng)為本專題的備考重點(diǎn)。凡涉及需要估讀的儀器應(yīng)該解決好：如何估讀、估讀到哪一位數(shù)等問題，這是本專題的難點(diǎn)所在。
(一)檢測(cè)儀器使用常規(guī)
對(duì)于檢測(cè)儀器的使用，首先要了解檢測(cè)儀器的阻值、精度、使用注意事項(xiàng)和讀數(shù)方式。
1．關(guān)于阻值問題：這是保護(hù)檢測(cè)儀器的一項(xiàng)重要參數(shù)，非常是天平、彈簧秤、溫度計(jì)、電流表、電壓表和多用水表等，超量程使用會(huì)毀壞儀器，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)要按照實(shí)驗(yàn)的具體情況選擇阻值適當(dāng)?shù)膬x器。在使用電壓表、電壓表時(shí)，選用阻值過大的儀器，采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)過小，會(huì)導(dǎo)致相對(duì)偏差較大，應(yīng)選擇使檢測(cè)值坐落水表阻值的1/3以上的水表；使用多用水表測(cè)內(nèi)阻時(shí)，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臋n位，使歐姆表的示數(shù)在水表的中值附近。
2．關(guān)于精度問題：所選用儀器的精度直接影響著檢測(cè)讀數(shù)的有效數(shù)字的位數(shù)，因而應(yīng)在使用前了解儀器的精度，即認(rèn)清儀器的最小分度值。其中螺旋測(cè)微器和秒表的最小分度是一定的。但游標(biāo)千分尺上游標(biāo)尺的最小分度、天平游碼標(biāo)尺的最小分度、彈簧秤和體溫計(jì)刻線的最小分度，都因具體的儀器情況不同而有所差別，電壓表、電壓表和多用水表則會(huì)因所選擇的檔位不同而導(dǎo)致最小分度值有所不同，因而在進(jìn)行這種儀器的讀數(shù)時(shí)，一定要認(rèn)清所選的檔位。
3．使用注意事項(xiàng)：通常不同的儀器在使用中都有其特殊的要求，以下幾點(diǎn)要非常注意：
(1)天平在進(jìn)行檢測(cè)前應(yīng)先調(diào)平衡。
(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源要求為4～6V的交流電源。
(3)多用水表的歐姆檔每次換檔后要重新調(diào)零，被測(cè)內(nèi)阻要與電路斷掉，使用完畢要將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)至交流電流最高端或“OFF”檔。
(4)滑動(dòng)變阻器、電阻箱和定值內(nèi)阻使用過程中要考慮其容許的最大電壓。滑動(dòng)變阻器采用限流接法時(shí)，滑動(dòng)觸片開始應(yīng)坐落變阻器電阻最大的位置；滑動(dòng)變阻器采用分壓接法時(shí)物理實(shí)驗(yàn)電表讀數(shù)方法，滑動(dòng)觸片開始應(yīng)坐落分壓為零的位置。
(5)內(nèi)阻箱開始應(yīng)處于電阻最大狀態(tài)，調(diào)整內(nèi)阻箱的電阻時(shí)，不能由大到小發(fā)生突變，以免由于電阻過小而燒毀內(nèi)阻箱。
(二)檢測(cè)儀器的讀數(shù)方式
1．須要估讀的儀器：在常用的檢測(cè)儀器中，刻度尺、螺旋測(cè)微器等讀數(shù)時(shí)都須要估讀。由于最終的讀數(shù)要以有效數(shù)字的方式給出，而有效數(shù)字的最后一位數(shù)字為恐怕數(shù)字，應(yīng)和偏差所在位置一致，在實(shí)際操作中，到底估讀到哪一位數(shù)字，應(yīng)由檢測(cè)儀器的精度(即最小分度值)和實(shí)驗(yàn)偏差要求兩個(gè)誘因共同決定。
(螺旋測(cè)微器)
2．不須要估讀的檢測(cè)儀器：游標(biāo)千分尺、秒表、電阻箱在讀數(shù)時(shí)不須要估讀；歐姆表刻度不均勻，可以不估讀或按半刻度估讀。
(1)游標(biāo)千分尺的讀數(shù)：游標(biāo)千分尺的讀數(shù)部份由主尺(最小分度為1mm)，和游標(biāo)尺兩部份組成。根據(jù)游標(biāo)的精度不同可分為三種：(a)10分游標(biāo)，其精度為0.1mm；(b)20分游標(biāo)，其精度為0.05mm；(c)50分游標(biāo)，精度為0.02mm。游標(biāo)千分尺的讀數(shù)方式是：以游標(biāo)零刻度線為準(zhǔn)在主尺上讀出整毫米數(shù)L1，再看游標(biāo)尺上哪條刻度線與主尺上某刻度線對(duì)齊，由游標(biāo)上讀出毫米以下的小數(shù)L2，則總的讀數(shù)為：L1+L2。
(游標(biāo)千分尺)
(2)機(jī)械秒表的讀數(shù)：機(jī)械秒表的長針是時(shí)針，轉(zhuǎn)一周是30s。由于機(jī)械表采用的蝸桿傳動(dòng)，表針不可能逗留在兩小格之間；所以不能估讀出比0.1s更短的時(shí)間。坐落秒表下部中間的小圓圈上面的短針是時(shí)針，指針走一周是15min，每小格為0.5min。秒表的讀數(shù)方式是：短針讀數(shù)(t1)+長針讀數(shù)(t2)。
(秒表)
(3)內(nèi)阻箱：能表示出接入內(nèi)阻值大小的變阻器；讀數(shù)方式是：各旋扭對(duì)應(yīng)的指示點(diǎn)的示數(shù)除以面板上標(biāo)記的倍數(shù)，它們之和就是阻值箱接入電路的電阻。使用內(nèi)阻箱時(shí)要非常注意通過內(nèi)阻的電壓不能超過容許的最大數(shù)值。
(三)典例剖析
【例題1】讀出下述50分度游標(biāo)千分尺的示數(shù)。
〖解析〗從左到右示數(shù)依次為：5.24mm；11.50mm；22.82mm。
【例題2】試讀出下述螺旋測(cè)微器的讀數(shù)(工作原理及讀數(shù)方式與雙縫干涉測(cè)波長中的測(cè)微物鏡手輪的讀數(shù)相同)
〖解析〗從左到右測(cè)微物鏡手輪的讀書分別為：0.861mm；3.471mm；7.320mm；11.472mm
【例題3】按照有效數(shù)字規(guī)則讀出下述水表的檢測(cè)值。
接0~3V阻值時(shí)讀數(shù)為。接0~3A阻值時(shí)讀數(shù)為。
接0~15V阻值時(shí)讀數(shù)為。接0~0.6A阻值時(shí)讀數(shù)為。
〖解析〗(1)2.17；10.8；(2)0.80；0.16
【例題4】讀出下圖所示內(nèi)阻箱的電阻。
〖解析〗86.3Ω。
【例題5】讀出機(jī)械秒表的讀數(shù)。
〖解析〗99.8s。
三、力學(xué)實(shí)驗(yàn)
化學(xué)《考試說明》中確定的熱學(xué)實(shí)驗(yàn)有：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)、探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系、驗(yàn)證力的平行四邊形定則、驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定理、探究動(dòng)能定律、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定理。其中有四個(gè)實(shí)驗(yàn)與紙帶的處理有關(guān)，可見熱學(xué)實(shí)驗(yàn)部份應(yīng)以紙帶的處理，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的應(yīng)用為核心來展開備考。
近幾年熱學(xué)實(shí)驗(yàn)中與紙帶處理相關(guān)的實(shí)驗(yàn)、力學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)是中考的熱點(diǎn)內(nèi)容，以分組或演示實(shí)驗(yàn)為背景，考查對(duì)實(shí)驗(yàn)方式的體悟情況、靈活運(yùn)用學(xué)過的實(shí)驗(yàn)方式設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)是中考實(shí)驗(yàn)題的新趨勢(shì)。要求考生把握常規(guī)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理方式，能將課本短發(fā)組實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方式遷移到新的背景中，深刻理解化學(xué)概念和規(guī)律，并能靈活運(yùn)用，要求考生有較強(qiáng)的創(chuàng)新能力。
在備考過程中，應(yīng)以把握常規(guī)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方式、規(guī)范操作程序、數(shù)據(jù)處理方式等為本，同時(shí)從常規(guī)實(shí)驗(yàn)中，有意識(shí)的、積極的提取、積累一些有價(jià)值的方式。逐漸過渡到靈活運(yùn)用學(xué)過的實(shí)驗(yàn)方式設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)。
(一)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器系列實(shí)驗(yàn)中紙帶的處理
1．紙帶的選定：通常實(shí)驗(yàn)應(yīng)用點(diǎn)跡清晰、無漏點(diǎn)的紙帶中選定有足夠多點(diǎn)的一段作為實(shí)驗(yàn)紙帶。在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定理”實(shí)驗(yàn)中還要求紙帶包含第一、二點(diǎn)，而且第一、二兩點(diǎn)距離接近2.0mm。
2．按照紙帶上點(diǎn)的密集程度選定計(jì)數(shù)點(diǎn)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每打n個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為n個(gè)打點(diǎn)時(shí)間間隔，即T=0.02n(s)。通常取n＝5，此時(shí)T=0.1s。
3．檢測(cè)計(jì)數(shù)點(diǎn)寬度離。為了檢測(cè)、計(jì)算的便捷和減少碰巧偏差的考慮，檢測(cè)距離時(shí)不要分段檢測(cè)，盡可能一次檢測(cè)完畢，即檢測(cè)計(jì)數(shù)起點(diǎn)到其它各計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離。如圖所示，則由圖可得：SⅠ＝s1，SⅡ＝s2－s1，SⅢ＝s3－s2，SⅣ＝s4－s3，SⅤ＝s5－s4，SⅥ＝s6－s5。
4．判斷物體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：
(1)若SⅠ、SⅡ、SⅢ、SⅣ、SⅤ、SⅥ基本相等，則可判斷物體在實(shí)驗(yàn)偏差范圍內(nèi)作勻速直線運(yùn)動(dòng)。
(2)設(shè)△s1=SⅡ－SⅠ，△s2=SⅢ－SⅡ，△s3=SⅣ－SⅢ，△s4=SⅤ－SⅣ，△s5=SⅥ－SⅤ。
若△s1、△s2、△s3、△s4、△s5基本相等，則可判斷物體在實(shí)驗(yàn)偏差范圍內(nèi)作勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
(3)測(cè)定第n點(diǎn)的瞬時(shí)速率。物體作勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在某段時(shí)間內(nèi)的平均速率等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速率。即測(cè)出第n點(diǎn)的相鄰的前、后兩段相等時(shí)間T內(nèi)的距離，由平均速率公式就可求得，如上圖中第4點(diǎn)的瞬時(shí)速率為：
(4)測(cè)定作勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體的加速度，通常用逐差法求加速度。將如上圖所示的連續(xù)相等時(shí)間間隔T內(nèi)的位移SⅠ、SⅡ、SⅢ、SⅣ、SⅤ、SⅥ分成兩組，借助△s＝aT2可得：
再算出的a1、a2、a3平均值，即：
就是所測(cè)定作勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體的加速度。若為奇鏈表數(shù)據(jù)，則將中間一組去除，之后再將數(shù)據(jù)分組借助逐差法求解。
(二)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路與典例剖析
【例題1】做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的貨車，牽引一條紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，交流電源的頻度為50Hz，由紙帶上打出的某一點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)剪下一段紙帶，按圖所示，使每一條紙帶上端與x軸重合，左側(cè)與y軸平行，將紙帶段粘貼在直角座標(biāo)系中，則貨車運(yùn)動(dòng)的加速度是m/s2(保留兩位有效數(shù)字)。
【命題意圖】本題考查了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的紙帶處理，同時(shí)還要明晰計(jì)數(shù)點(diǎn)的選定以及相隔時(shí)間的估算問題。要求中學(xué)生能把常見的紙帶數(shù)據(jù)處理中的數(shù)據(jù)與圖中紙帶的寬度構(gòu)建聯(lián)系，獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，之后求得實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
〖解析〗
由題意可得，每段紙帶的寬度就是相鄰相等時(shí)間間隔內(nèi)貨車的位移，由圖示數(shù)據(jù)可得△s＝7.5×10-3m，而相隔時(shí)間為T＝0.02×5s＝0.1s，按照△s＝aT2，可得貨車的加速度為：a=0.75m/s2。
【變式題】伽利略通過研究自由落體和物塊沿光滑斜面的運(yùn)動(dòng)，首次發(fā)覺了勻加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。伽利略假定物塊沿斜面運(yùn)動(dòng)與物塊自由下落遵照同樣的法則，他在斜面上用刻度表示物塊滑下的路程，并測(cè)出物塊通過相應(yīng)路程的時(shí)間，之后用圖線表示整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，如圖所示。圖中OA表示測(cè)得的時(shí)間，圓形OAED的面積表示該時(shí)間內(nèi)物塊經(jīng)過的路程，則圖中OD的寬度表示。P為DE的中點(diǎn)，聯(lián)接OP且延長交AE的延長線于B，則AB的寬度表示。
〖解析〗OA時(shí)間段的平均速率；A時(shí)刻的瞬時(shí)速率。
【例題2】一個(gè)有一定長度的圓盤，可以繞通過中心的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)。用下邊的方式檢測(cè)它勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速率。
實(shí)驗(yàn)器材：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，米尺，紙帶，復(fù)寫紙片。
實(shí)驗(yàn)步驟：
(1)如圖所示，將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔后，固定在待測(cè)圓盤的側(cè)面上，致使圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上。
(2)啟動(dòng)控制裝置使圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)接通電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn)。
(3)經(jīng)過一段時(shí)間，停止轉(zhuǎn)動(dòng)和打點(diǎn)，取下紙帶，進(jìn)行檢測(cè)。
①由已知量和測(cè)得量表示的角速率的表達(dá)式為ω=。式中各量的意義是：。
②某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得圓盤直徑r=5.50×10-2m，得到的紙帶的一段如圖所示。求得的角速率為。
【命題意圖】利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器求轉(zhuǎn)盤的角速率，這是本題的創(chuàng)新之處，轉(zhuǎn)盤邊沿的線速率與紙帶的線速率相等是解決本題的關(guān)鍵。此題的實(shí)驗(yàn)器材、和實(shí)驗(yàn)步驟題干中早已給出，不需考生自己設(shè)計(jì)，對(duì)于這種常規(guī)試卷略加變化的創(chuàng)新題型，能夠有效排除干擾信息，直指問題關(guān)鍵是中考考查能力的一種全新命題形式。本題也可以在實(shí)驗(yàn)器材及實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)上進(jìn)行推進(jìn)考查，因而弄成設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。
〖解析〗
①設(shè)T為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔，r為圓盤的直徑物理實(shí)驗(yàn)電表讀數(shù)方法，x1、x2分別是紙帶上選取的兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的米尺上的刻度值，n為選取的兩點(diǎn)間的打點(diǎn)數(shù)(含兩點(diǎn))。則紙帶的速率為，因?yàn)榧垘c圓盤之間不抱死，則圓盤邊沿的線速率亦為
，由勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有ω＝v/r，聯(lián)立前面兩式可得圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速率為：
(n=2，3，……)
②在圖中給出的紙帶上任取兩點(diǎn)，讀出其米尺上的刻度值x1、x2，并將T=0.02s、r=5.50×10-2m及n值代入，可求出ω1值，重復(fù)上述步驟，求出ω2、ω3，再取其平均值即為ω的值得ω=6.8rads-1(6.75～6.84均可)。
【變式題1】一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上某處，一貨車拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上滑下，如圖1所示。圖2是打出的紙帶的一段。
(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻度為50Hz，借助圖2給出的數(shù)據(jù)可求出面包車下降的加速度a=。
(2)為了求出面包車在下降過程中所受的阻力，還需檢測(cè)的數(shù)學(xué)量有_。用測(cè)得的量及加速度a表示貨車在下降過程中所受的阻力估算式為f=。
〖解析〗
(1)4.00m/s2(3分，3.90～4.10m/s2之間都正確)
(2)貨車質(zhì)量m、斜面上任意兩點(diǎn)寬度離l及這兩點(diǎn)的高度差h；。
【變式題2】實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示：一鐵塊置于水平長木板上，兩側(cè)栓有一細(xì)軟線，越過固定在木板邊沿的滑輪與一重物相連。鐵塊兩側(cè)與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連。在重物牽引下，鐵塊在木板上向左運(yùn)動(dòng)，重物落地后，鐵塊繼續(xù)向左做勻減速運(yùn)動(dòng)，圖2給出了重物落地后，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的一些點(diǎn)，試按照給出的數(shù)據(jù)，求鐵塊與木板間的磨擦質(zhì)數(shù)μ。要求寫出主要的運(yùn)算過程。結(jié)果保留2位有效數(shù)字。(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電頻度為50Hz，不計(jì)紙帶與鐵塊間的拉力。取重力加速度g=10m/s2)
〖解析〗由給出的數(shù)據(jù)可知，重物落地后，鐵塊在連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移分別是：s1=7.72cm，s2=7.21cm，s3=6.71cm，s4=6.25cm，s5=5.76cm，s6=5.29cm，s7=4.81cm，s8=4.31cm以a表示加速度，按照勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，有
，又知T=0.04s，解得a=－3.0m/s2。重物落地后鐵塊只受磨擦力的作用，按照牛頓第二定理有：－μmg=ma，解得μ=0.30。