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重力加速度測量實驗裝置研究

 發布時間：2021-11-17 19:21:56

『壹』 利用落體法「測定重力加速度」的實驗裝置如圖所示．讓物體從高處由靜止下落，打點計時器就在紙帶上打下一

（1）打第四個點來的速度為：自
v4＝

x35
2T
＝
(26.30?12.38)×10?2
2×0.02
＝3.48m/s．
（2）由逐差法可得：
g＝
x35?x13
4T2
＝
(26.30?12.38)×10?2?12.38×10?2
4×0.022
=9.63m/s2．
故答案為：（1）3.48；（2）9.63．

『貳』 （12分）某同學利用如圖甲所示的實驗裝置測量重力加速度。 ①請指出該同學在實驗操作中存在的兩處錯誤：

①打點計時器應該接交流電源（3分）；開始時重物應該靠近版打點計時器（3分）（其他說明權若正確也給分）；② (3分)；9.4（3分）

『叄』 某同學利用如圖甲所示的實驗裝置測量重力加速度（1）請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當

（1）打點計時器應來該接交自流電源，重物釋放時緊靠打點計時器．
（2）E點的瞬時速度等於DF段的平均速度，vE＝

xDF
2T
＝
(h5?h3)f
2
，根據v2?v02＝2gh，v2＝v02+2gh，則圖線的斜率k=2g=
8.3?3.6
0.25
，解得g=9.4m/s2．
（3）該同學測量值存在偏差的主要原因是紙帶運動過程中有阻力存在．
故答案為：（1）打點計時器應接交流電源重物釋放時應緊靠打點計時器
（2）
(h5?h3)f
2
；9.4
（3）紙帶運動過程中有阻力存在（或空氣阻力和摩擦阻力的影響）

『肆』 某同學利用如圖甲所示的實驗裝置測量當地的重力加速度．（1）請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯

（1）打點計時器應接交流電源；重物釋放時應緊靠打點計時器
（2）
（3）9.4；空氣阻力和摩擦阻力的影響

『伍』 某同學利用如圖甲所示的實驗裝置測量重力加速度．（1）請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不

（1）①打點計時器應接交流電源
②重物釋放時應緊靠打點計時器
（2）利用勻變速直線運動的推論
vE=

xDF
tDF
=
(h5?h3)f
2

v2=2gh
速度的二次方v2與距離（h）的關系圖線的斜率為18.8
所以g=9.4m/s2．
（3）測量值存在偏差的主要原因是紙帶通過打點計時器時的摩擦阻力．
故答案為：（1）打點計時器應接交流電源重物釋放時應緊靠打點計時器（2）
(h5?h3)f
2
，9.4m/s2
（3）紙帶通過打點計時器時的摩擦阻力

『陸』 某同學利用如圖所示的實驗裝置探究測量重力加速度大小．（1）該同學開始實驗時情形如圖甲所示，接通電源

（1）打點計時器接了直流電；重物離打點計時器太遠．
（2）勻變速直線運動某段時間內內的平均速度容等於中間時刻的瞬時速度．所以v E =
x DF
t DF
=
(h 5 -h 3 )f
2

根據mgh=
1
2
mv 2 -
1
2
mv 0 2 ，得v 2 =2gh+v 0 2 ，知圖線的斜率表示2g，
所以2g=18.8，則g=9.4m/s 2 ．
故答案為：（1）①打點計時器接了直流電；②重物離打點計時器太遠．
（2）
h 5 - h 3
2
f，9.4

『柒』 如圖所示為測量重力加速度的實驗裝置．裝置包括：固定在水平底板上帶有刻度的直桿；三個可通過螺絲固定在

（1）勻變速直線運動中平均速度等於中間時刻的瞬時速度，故
.
v
= v B +g?(
1
2
△t) ，故以
.
v
為從坐標即可；
（2）根據瞬時速度表達式
.
v
= v B +g?(
1
2
△t) = v B +
g
2
?△t ，故
.
v
-△t 圖象的斜率k=
1
2
g ，故g=2k；
故答案為：（1）鋼珠在兩個光電門之間運動的平均速度；（2）2k．

『捌』 Ⅰ、（1）某同學利用如圖甲所示的實驗裝置測量重力加速度．請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤

I（1）打點計時器使用交流電源，而該題中接了直流電；重物離打點計時器太遠，這樣紙帶上上所打點很少，不利於減小誤差．
故答案為：打點計時器接了直流電；重物離打點計時器太遠．
（2）勻變速直線運動某段時間內的平均速度等於中間時刻的瞬時速度，從D點到F點的時間為：tDF=2T=

2
f
，所以有：
vE=
xDF
tDF
=
(h5-h3)
2
f
根據mgh=
1
2
mv2-
1
2
m
v
2

『玖』 某同學利用如圖甲的實驗裝置探究測量重力加速度大小．（1）該同學開始實驗時情形如圖甲，接通電源釋放紙

（1）在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當的地方：①打點計時器接了直流電；②重物離打點計時器太遠．
（2）重物E的瞬時速度vE＝

h5?h3
2T
＝
1
2
(h5?h3)f．
根據機械能守恆得，mgh＝
1
2
mv2，則g=
v2
2h
，即
v2
h
＝2g，則圖線的斜率k=2g=
8.3?3.6
0.25
，解得g=9.4m/s2．
發現測量值與當地的重力加速度值有誤差，原因是阻力的存在，減小誤差的措施為：可選用質量大密度大的重物，將打點計時器的兩限位孔上下對齊等
故答案為：（1）打點計時器接了直流電；重物離打點計時器太遠．
（2）
1
2
(h5?h3)f，9.4，阻力的存在，可選用質量大密度大的重物，將打點計時器的兩限位孔上下對齊等．

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