Question

2．用水滴自由下落時的頻閃法做實驗時，實驗器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、漏斗、螺絲夾子、接水鋁盒、一根帶熒光刻度的米尺、頻閃儀．具體實驗步驟如下：
a．在漏斗內(nèi)盛滿清水，旋松螺絲夾子，讓水滴以一定的頻率一滴滴落下
b．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．（此時，頻閃儀頻率等于水滴滴落的頻率）
c．用豎直放置的米尺測得各個水滴所對應(yīng)的刻度．
d．采集數(shù)據(jù)進行處理．

實驗中觀察到水滴“固定不動”時的閃光頻率為30Hz，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2所示，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，第8個水滴在此時刻的速度v₈=2.28m/s，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=9.72m/s²；（以上兩空計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）．該實驗存在誤差的原因可能是（寫出一條即可）：存在空氣阻力（或水滴下落時的頻率發(fā)生變化 頻閃儀計時不準(zhǔn)等因素）．

Answer 1

分析 根據(jù)勻變速直線運動的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求解第8個水滴在此時刻的速度，根據(jù)△x=aT²求解重力加速度，實驗存在誤差的原因可能是阻力引起．

解答 解：勻變速直線運動的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，故：
v₈=$\frac{{x}_{79}}{2T}$=$\frac{0.3448m-0.1930m}{2×\frac{1}{30}s}$=2.28m/s
s₆₇=19.36-13.43=5.93cm，s₇₈=26.39-19.36=7.03cm，s₈₉=34.48-26.39=8.09cm，s₉₀=43.67-34.48=9.19cm，由逐差法可得：
g=$\frac{（9.19+8.09-5.93-7.03）×1{0}^{-2}}{4×{（\frac{1}{30}）}^{2}}$m/s²=9.72m/s²．
由于空氣阻力對水滴的作用，水滴不是嚴(yán)格的自由落體；或者滴水的頻率改變了，都會產(chǎn)生誤差．
故答案為：2.28，9.72，存在空氣阻力（或水滴下落時的頻率發(fā)生變化  頻閃儀計時不準(zhǔn)等因素）．

點評 本題關(guān)鍵是了解實驗的原理，知道勻變速直線運動的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，掌握逐差法計算加速度的方法，基礎(chǔ)題目．