1、第 19 天 實驗：用打點計時器研究自由落體運動某同學(xué)利用圖甲所示的實驗裝置測量重力加速度。將紙帶由（1 1）請指出該同學(xué)在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤:（2 2） 該同學(xué)經(jīng)正確操作后得到如圖乙所示的紙帶，取連續(xù)的六個點，測得hi、h2、h3、h4、h5。若打點的周期為T,則打E點時重物的速度VE=_;若分別計算出各計數(shù)點對應(yīng)的速度數(shù)值，并在坐標(biāo)系中畫出v2與h的關(guān)系圖線，如圖丙所示，則重力加速度g= =_ m/sm/s2。（3 3） 若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.89.8 m/sm/s ，請寫出誤差的主要原因 _。【參考答案】（1 1）打點計時器應(yīng)接交流電源重物釋放時應(yīng)靠近打點計時器（2 2）見

2、邑 9.49.42T%（3 3）空氣阻力和紙帶與打點計時器限位孔間的摩擦【試題僻析】（D打點計時君應(yīng)接交流電液，接直流電娠無法打點：畫輸釋放時應(yīng)堂近打點計時黑，否則 打點疑少，浪費娥帶，旦不一覽能獲蒔誤產(chǎn)較小的有散駐摒.（2）利禺勻更連直幾運動的推論疽叫二単二如也，抿摒I/- = 20J有=2或+,識-盤圖皺的料率看2倍的畫力加速必 斯甲留二* m/s1=9.4m/s2,20.25考綱要求：iX-2（3 3）測量值小于實際值，產(chǎn)生誤差的主要原因為空氣阻力和紙帶與打點計時器限位孔間的摩擦。自由落體運動實驗研究自由落體運動和測重力加速度實驗屬于研究勻變速直線運動的實驗，只是勻變速直線運動中 物體運

3、動的加速度大小不確定，而自由落體運動中物體運動的加速度與重力加速度相關(guān) （由于誤差和 實驗方法，不等于重力加速度）。研究勻變速直線運動實驗的實驗方法和數(shù)據(jù)處理方法都能夠用到探究自由落體運動的加速度實驗中。實驗可用打點計時器和紙帶進(jìn)行研究，也可用光電門測速度或頻閃儀得到等時間間隔的位移等。ft某同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置測定重力加速度的大小，具體的操作和相應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄如下:A.A.接通電磁鐵的電源（圖中未畫出），吸住小鐵球；B.B.用游標(biāo)卡尺測出小鐵球的直徑d=10.0=10.0 mmmm；C.C.用刻度尺測出電磁鐵下端到光電門的距離L=82=82 cmcm;D.D.電磁鐵斷電時，小鐵球自由下落

4、。（1 1） 在小鐵球下落時，計時裝置記錄小鐵球經(jīng)過光電門所用的時間t=2.50=2.50X1010-3s s,由此可得小鐵球AM經(jīng)過光電門的速度公式為v= =_ （用題給物理量的字母表示），速度大小為 _ m/sm/s。IF（2 2） 計算重力加速度的公式為g= =_，重力加速度的值為 _ m/sm/s2 2（保留三位有效數(shù)字）。斗自某同學(xué)用如圖所示裝置測量重力加速度g,所用交流電頻率為 5050 HzHz。在所選紙帶上取某點為0 0計數(shù)點，每兩個相鄰計數(shù)點間還有2 2 個點未畫出，所有測量數(shù)據(jù)及其標(biāo)記符號如圖紙帶所示。【知識補給】4n（1 1） 本實驗中，電磁式打點計時器所使用的電源是 _

5、。（2 2） 設(shè)相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔為T,則計算重力加速度的表達(dá)式為 _ ;重力加速度的計算結(jié)果是g= =_ m/sm/s2（結(jié)果保留 3 3 位有效數(shù)字）。還 J 如圖是某同學(xué)研究小球下落時的頻閃照片，頻閃儀每隔0.10.1 s s 閃光一次并進(jìn)行拍照。照片中小球靜止時在位置 1 1。某時刻釋放小球，下落中的小球各位置與位置1 1 的距離已在圖中標(biāo)出（單位：cmcm）。實驗過程沒有錯誤，但該同學(xué)發(fā)現(xiàn)圖中數(shù)據(jù)存在以下問題：根據(jù)1212h=gt =2x：9.8x：0.1 m=4.90 cm，而圖中標(biāo)出的位置 1 1 和位置 2 2 的距離為 1.231.23 cm,cm,比 4.904.90

6、 cmcm小很多，你對此問題的解釋是_ 。下落中小球在位置 3 3 的速度為_ m/sm/s，小球做自由落體運動的加速度為 _m/sm/s2（計算結(jié)果均保留 3 3 位有效數(shù)字）o211.23e230.63涼在暗室中用如圖所示的裝置做“測定重力加速度”的實驗。實驗器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管，螺絲夾子、接水鋁盒、一根熒光刻度的米尺、頻閃儀等。具體實驗步驟如下：1在漏斗內(nèi)盛滿清水，旋松螺絲夾子，水滴會以一定的頻率一滴滴地落下；2用頻閃儀發(fā)出的白閃光將水滴流照亮，由大到小逐漸調(diào)節(jié)頻閃儀的頻率直到第一次看到一串仿佛固 定不動的水滴；3用豎直放置的米尺測得各個水滴所對應(yīng)的刻度;11 03 6

7、4采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。(1)實驗中看到一串仿佛固定不動的水滴時，頻閃儀的閃光頻率滿足的條件是_。(2)實驗中觀察到水滴“固定不動”時的閃光頻率為3030HzHz，某同學(xué)讀出其中比較圓的水滴到第一個水滴的距離如圖所示， 則當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭= =_ m/sm/s2;第 8 8 個水滴此時的速度V8= =_m/sm/s。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)小鐵球經(jīng)過光電門所用時間很短，可啟再平均連度代替瞬時連度，所m/sm/s2。一皿皿 UdQ1/s2=9.80 m/s2，與實際重力加速度差不多,則位置 1 1、2 2 距離偏小的原因可能是小球從位置1 1 開始下落到位置2 2 的時間小于 0.10.1 s s

8、 ;下落中小球在位置 3 3 的速度v3=尬二(30.63-1.23)m/s = 1.47 m/s。【參考答案】7邯E?9 82(1)(2)d2g 如可得云麗皿心(1(1) 4646 V V 的交流電源(2 2)g =X6 X5 5& &-X3-X2-捲Z- XV9T28.678.67電磁打點計時器使用 4646 V V 的交流電源。(2)由逐差法公式 x= =aT2，可得X36 -X03g -2(3T)2X6x5x4-X3-X2-Xt，代入數(shù)據(jù)可得g=8.67=8.679T2小球從位置 1 1 開始下落到位置2 2 的時間小于0.10.1 s s 1.471.47 9.809.800.12*(3(3)該實驗存在的系統(tǒng)誤差可能有(答出一條即可)。單位：cm曲亦(1)頻閃儀頻率等于水滴滴落的頻率(2(2) 9.729.72 2.282.28(3 3)空氣阻力(或水滴滴落的頻率2T2 912(1)8變化)(1 1)由于頻閃儀的頻率由大到小調(diào)節(jié)，故當(dāng)頻閃儀的頻率等于