Question

7．某同學用如圖1所示裝置驗證重力加速度．
①如圖1所示，安裝好打點計時器時，存在的兩點錯誤是：打點計時器應該接電壓交流電源；重物緊靠打點計時器一端；
②開始打點計時，接通電源和釋放紙帶的順序應該是，先接通電源，然后釋放紙帶；
③將紙帶上打出第一個點記為0，并在離0點較遠的任意點依次選取幾個連續(xù)的點，分別記為A，B，C，D…．量出各點與0點的距離h，如圖2所示：

這五個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是（填A、B、C、D或E）點讀數(shù)B．
④根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，打點計時器打下C點時，重物的速度Vc=1.75m/s，（保留三位有效數(shù)字）．
⑤修正數(shù)據(jù)后，該同學計算出各點對應速度的平方值，并作如圖3所示的v²-h圖象，則可測出重力加速度g=9.4m/s²．與真實值相比，測出的g值偏小（填“偏小”或“偏大”）．原因是：實驗中存在阻力（打點計時器與紙帶間阻力，空氣阻力）．

Answer 1

分析 ①計時器接交流電源，及重物靠近計時器；
②先接通電源，后釋放紙帶；
③根據(jù)讀數(shù)存在估計值，從而即可求解；
④根據(jù)平均速度等于瞬時速度，即可求得；
⑤根據(jù)機械能守恒定律寫出v²與h關系的表達式，然后再進行分析討論．

解答 解：①打點計時器應該接電壓交流電源，直流電無法工作，
同時重物緊靠打點計時器一端；
②為增加有效點個數(shù)，要先接通電源，后釋放紙帶；
③根據(jù)長度讀數(shù)，存在估計值，因此B點的讀數(shù)不符合要求；
④根據(jù)平均速度等于瞬時速度，則有：v_C=$\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{0.1941-0.124}{2×0.02}$=1.75m/s；
⑤根據(jù)機械能守恒定律，有：mgh=$\frac{1}{2}$mv²，
解得：v²=2gh；
故斜率k=2g，g=$\frac{k}{2}$=$\frac{1}{2}×\frac{8.3-3.6}{0.25}$=9.4m/s²；
由于阻力的存在，實際加速度偏小，故g值偏�。�
故答案為：①打點計時器應該接電壓交流電源，重物緊靠打點計時器一端；
②接通電源；釋放紙帶；    ③B，④1.75m/s；
⑤9.4m/s²；偏��；實驗中存在阻力（打點計時器與紙帶間阻力，空氣阻力）．

點評 本題關鍵是明確實驗原理、操作步驟、誤差來源，要親手做實驗去體會，能夠結合圖象求解問題，注意掌握由圖象的斜率來求解重力加速度的方法．