Question

14．某同學(xué)利用如圖（a）所示裝置測量當(dāng)?shù)刂亓�加速度．�?shí)驗(yàn)時，通過電磁鐵控制小球從P處自由下落，小鐵球依次通過兩個光電門Ⅰ、Ⅱ，測得遮光時間分別為△t₁和△t₂，兩光電門中心的高度差為h，回答下列問題：

（1）用螺旋測微器測得小鐵球直徑的示數(shù)如圖（b）所示，則小鐵球的直徑D=7.373mm；
（2）計(jì)算重力加速度表達(dá)式為g=$\frac{1}{2h}（（\frac{D}{△{t}_{2}}）^{2}-（\frac{D}{△{t}_{1}}）^{2}）$；（用測定的物理量的符號表示）
（3）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，以下建議合理的是BC
A．減小光電門Ⅰ、Ⅱ間的高度差
B．換用密度更大、體積更小的金屬球
C．多次改變光電門Ⅰ、Ⅱ的位置，測量g并求其平均值．

Answer 1

分析 螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀．光電門測量滑塊瞬時速度的原理是用極短時間內(nèi)的平均速度表示瞬時速度；然后根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求出加速度．

解答 解：（1）螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為7.0mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×37.3mm=0.373mm，
所以最終讀數(shù)為：7.0mm+0.373mm=7.373mm．
（2）滑塊經(jīng)過光電門B時的速度表達(dá)式v₁=$\frac{D}{△{t}_{1}}$
經(jīng)過光電門C時的速度表達(dá)式v₂=$\frac{D}{△{t}_{2}}$；
根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式得g=$\frac{1}{2h}（（\frac{D}{△{t}_{2}}）^{2}-（\frac{D}{△{t}_{1}}）^{2}）$；
（3）減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法是增大光電門的間距，或多次測量求g的平均值，或換用密度更大、體積更小的金屬球，故BC正確，A錯誤．
故答案為：（1）7.373（7.372-7.374均可）；（2）$\frac{1}{2h}（（\frac{D}{△{t}_{2}}）^{2}-（\frac{D}{△{t}_{1}}）^{2}）$；（3）BC．

點(diǎn)評 螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀．明確瞬時速度的測量方法，即用極短時間內(nèi)的平均速度表示瞬時速度，然后根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求解加速度．