Question

（1）圖中可動的游標尺上總共是20個小格，則此游標卡尺的精度為

 

mm，游標尺上每一小格的長度是

 

mm，讀數為

 

cm．
（2）某同學用如圖所示裝置測量自由落體中的重力加速度g，所用交流電頻率為50Hz．在所選紙帶上取某點為0號計數點，然后每3個點取一個計數點，所測量數據及其標記符號如題圖所示．該同學用兩種方法處理數據（T為相鄰兩計數點的時間間隔）：

方法A：由g1=

s2-s1

T2

，g2=

s3-s2

T2

…，g5=

s6-s5

T2

取平均值g=8.667m/s²；
方法B：由g1=

s4-s1

3T2

，g2=

s5-s2

3T2

，g3=

s6-s3

3T2

取平均值g=8.673m/s²．
①從實驗裝置看，該同學所用的是電壓為220V的

 

 （填“交流”或“直流”）電源．操作步驟中釋放紙帶和接通電源的先后順序應該是

 

．
②從數據處理的A、B兩方法看，在S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆中，對實驗結果起作用的，方法A中有

 

；方法B中有

 

．因此，選擇方法

 

（A或B）更合理，這樣可以減少實驗的

 

（系統或偶然）誤差．
③本實驗誤差的主要來源有

 

（試舉出兩條）．

Answer 1

分析：（1）游標卡尺讀數的方法是主尺讀數加上游標讀數，不需估讀．游標尺上總共是20個小格長19mm，每一格0.95mm，與主尺上的一格相差0.05mm，所以精確度為0.05mm．
（2）題關鍵要明確打點計時器是使用交流電源的儀器，使用時應先接通電源，等打點計時器打點穩定后再釋放紙帶，否則將產生很大的誤差．（2）本實驗中誤差來源有重物下落過程中會受到空氣阻力、紙帶和限位孔之間存在阻力、刻度尺測量長度時產生誤差等．

解答：解：（1）游標尺上總共是20個小格長19mm，每一格0.95mm，與主尺上的一格相差0.05mm，所以精確度為0.05mm．主尺讀數為42mm，游標讀數為0.05×9mm=0.45mm，所以最終讀數為42.45mm=4.245cm．
故答案為：（1）0.05；  0.95；    4.245
（2）①打點計時器是使用交流電源的儀器，操作步驟中應是先接通電源后釋放紙帶；
②方法A中，求重力加速度的平均值，正好S₂、S₃、S₄、S₅相約掉，因此S₁、S₆對實驗結果有影響；
而方法B中，求重力加速度的平均值，是后三段減前三段，故S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆對實驗結果有影響．
B方案較合理，因為長度越長測量越接近準確值，而B方案中是用后三段減去前三段的．
③本實驗誤差的主要來源是重物下落過程中受到空氣阻力，長度測量產生誤差
故答案為：①交流，先接通電源后釋放紙帶 
②S₁、S₆； S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆；B更合理；偶然．
③重物下落過程中受到阻力； S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆長度測量．

點評：解決本題的關鍵掌握游標卡尺的讀數方法，游標卡尺讀數的方法是主尺讀數加上游標讀數，不需估讀．
應明確各物理實驗儀器的工作原理和使用方法，明確實驗原理、注意事項以及減小誤差的措施是解決實驗問題的關鍵．