Question

【題目】一位同學進行“用打點計時器測量自由落體加速度”的實驗。

（1）現有下列器材可供選擇：鐵架臺、重錘、電磁打點計時器及復寫紙、紙帶若干、低壓直流電源、天平、秒表、導線、電鍵。其中不必要的器材是：_______、 、 ；缺少的器材是 、 。

（2）這位同學從打出的幾條紙帶中，挑出較為理想的一條紙帶。把開始打的第一個點標為A，隨后連續的幾個點依次標記為點B、C、D、E和F，測量出各點間的距離，如下圖所示。請你在這位同學工作的基礎上，思考求紙帶加速度的方法，寫出你所依據的公式： 。

（3）由該紙帶求出的自由落體加速度為______m/s2；比標準值______（填“偏大”或“偏小”）。

（4）該實驗誤差的主要來源是 ；可用 的方法減小該誤差。

Answer 1

【答案】（1）其中不必要的器材是：低壓直流電源、天平、秒表；缺少的器材是：低壓交流電源、刻度尺。

（2）依據的公式：（3）9．63m/s2；偏小；（4）空氣的阻力和紙帶的摩擦；增大重錘重力

【解析】試題分析：（1）該實驗中，要有做自由落體運動的物體重錘；通過打點計時器來記錄物體運動時間，不需要秒表，打點計時器需要的是交流電源，因此低壓直流電源不需要，缺少低壓交流電源，由于驗證機械能公式中可以把物體質量約掉，因此不需要天平，同時實驗中缺少刻度尺．則不必要的器材是：低壓直流電源、天平、秒表；缺少的器材是：低壓交流電源、刻度尺。

（2）這位同學從打出的幾條紙帶中，挑出較為理想的一條紙帶．把開始打的第一個點標為A，隨后連續的幾個點依次標記為點B、C、D、E和F，測量出各點間的距離，根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，所以所依據的公式．

（3）設A到B之間的距離為x1，以后各段分別為x2、x3、x4，根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：x3-x1=2a1T2； x4-x2=2a2T2；為了更加準確的求解加速度，我們對兩個加速度取平均值得：a=（a1+a2），即小車運動的加速度計算表達式為：，測量值比標準值偏小．

（4）該實驗誤差的主要來源是空氣的阻力和紙帶的摩擦；可用增大重錘重力的方法減小該誤差．