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精英家教网在科学探究活动中,对实验数据进行分析归纳得出结论是非常重要的环节.下面表格中的数据分别是两组同学在物体作直线运动过程中测得的位移s和时间t的数据记录.
物体运动区间 所测的
物理量
测量次数
1 2 3 4 5
A→B 时间t(s) 0.55 1.09 1.67 2.23 2.74
位移s(m) 0.25 0.51 0.75 1.00 1.26
C→D 时间t(s) 0.89 1.24 1.52 1.76 1.97
位移s(m) 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25
请你对表格中的数据进行分析处理.
(1)数据处理方法应选择公式计算法还是描点作图法?
 

(2)若选择公式计算法,请写出所用公式及计算分析过程;若选择描点作图法,则在网格图上作图并叙述你作图分析的过程.
(3)通过上述处理,得到物体从A→B的过程中s随t变化的规律是:
 
.从C→D的过程中s随t变化的规律是
 
分析:(1)建立坐标系的物理量,采用描点法画图;
(2)为了说明两个物理量是否成正比,我们应该作出两个物理量的图象,看是否为过原点的一条倾斜直线;
(3)根据匀变速直线运动规律结合数学知识可正确解答.
解答:解:(1)往往采用描点法进行作图,作图法.           
(2)处理数据的过程:根据表格中提供的数据分别画出A→B的s-t图甲和C→D的s-t图乙
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从甲图中可见:在误差允许的范围内,物体从A到B的运动为匀速直线运动从图线的斜率可求得v=
△s
△t
=0.45m/s,
因此有:s=0.45t;
从乙图中无法直接判断s、t之间的关系,但是该图线接近于二次函数的图象.为了验证这个猜想,通过转换变量来进行,即作s-t2,为此求得表格如下:
C→D 时间t(s) 0.89 1.24 1.52 1.76 1.97
新变量t2(s2 0.79 1.54 2.31 3.10 3.88
位移s(m) 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25
依据上表中的t2、s数据可作图如丙.从图象中看出t2、s呈线性变化关系,由图中斜率求得,即a=
2△s
(△t)2
=0.65m/s2
故:s=0.325t2
(3)通过上述处理,你认为物体
从A→B的过程中s随t变化的规律是:物体作匀速直线运动,s=0.45t 
从C→D的过程中s随t变化的规律是:物体作初速度为零的匀加速直线运动,s=0.325t2
故答案为:(1)作图法;(2)见解答;(3)s=0.45t,s=0.325t2
点评:描点法画图时应该拟合成一条圆滑的曲线或直线,不可画成折线,用数学图象处理物理量间的关系是常见的方法,在平时练习中要加强.
练习册系列答案
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(1)在科学探究活动中,对实验数据进行分析归纳得出结论是非常重要的环节.下面表格中记录的是物体作直线运动中测得的位移x和对应时刻t的数据.
时刻t/s 0 0.89 1.24 1.52 1.76 1.97
位移x/m 0 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25
T2/s2 0 0.79 1.54 2.31 3.10 3.88
将上表中时刻与位移数据对比分析,发现位移成倍增加但所甩时间不是成倍增加的,即x与t不是正比关系,于是他猜想x与t2可能是正比关系.为验证他猜想的正确性,请在坐标纸(图一)上作出x-t2图线;如果他的猜想正确,请由图线求出x与t2间的关系式,并写在横线上:
0.32t2
0.32t2
《斜率取2位有效数字》
(2)某课外兴趣小组在研究“恒力做功和物体动能变化之间的关系”的实验中使用了如下实验装置(图二):
①该小组同学实验时在安装正确,操作规范的前提下(已平衡摩擦力),用钩码的重力表示小车受到的合外力,为减小由此带来的系统误差,钩码的质量和小车的总质量之间需满足的条件是:
钩码的质量远小于小车的总质量
钩码的质量远小于小车的总质量

②实验时,小车由静止开始释放,已知释放时钩码底端离地高度为H,现测出的物理量还有:小车由静止开始起发生的位移s(s<H)、小车发生位移s时的速度大小v,钩码的质量m,小车的总质量M,设重力加速度为g,则实际测量出的恒力的功mgs将
大于
大于
(选填“大于”、“小于”或“等于”) 小车动能的
变化;若用该实验装置验证系统机械能守恒定律,即需验证关系式
mgs=
1
2
(m+M)v2
mgs=
1
2
(m+M)v2

成立;

(3)要测量电压表V1的内阻r.现有如下器材:
A.待测电压表V1(量程3V,内阻约几千欧)    B.电压表V2(量程15V,内阻约30kΩ)
C.定值电阻R(3.0kΩ)                      D.滑动变阻器R1(O~10Ω)
E.直流电源E(约9V,内阻约2Ω)           F.开关S及导线若干.
①因为所给V1、V2、R都很大,即使它们并联所得电阻也很大,故最大值为10Ω的滑动变阻器在电路中必须使用
分压
分压
接法(“分压”或“限流”)才能对电路起到控制作用;
②待测电压表V1两端的电压值可以由V1的示数直接读出,通过V1的电流因缺少电流表而不能直接测量,但可以借助题中给出的定值电阻R、电压表V2间接的测出.为了测出通过V1的电流,甲、乙、丙三位同学分别设计了
三种电路(如图三),其中合理的是
同学设计的电路.
③在图三方框内画出测量电压表V1的内阻r的完整的实验电路图.

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