20xx人教版高中物理必修一25-26自由落體運(yùn)動(dòng)伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究2(編輯修改稿)
2024-12-25 18:21 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的時(shí)間拍攝一次，利用頻閃照相機(jī)可追蹤記錄做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體在各個(gè)時(shí)刻的位置，根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的推論 Δ x ＝ gT2可求出重力加速度 g ＝Δ xT2 。也可以根據(jù) vt2＝ v ＝xt，求出物體在某兩個(gè)時(shí)刻的速度，由 g ＝v － v0t，也可求出重力加速度 g 。 (3) 滴水法 如圖，讓水滴自水龍頭滴下，在水龍頭正下方放一個(gè)盤，調(diào)節(jié)水龍頭，讓水一滴一滴地滴下，并調(diào)節(jié)到使第一滴水碰到盤的瞬間，第二滴水正好從水龍頭口開始下落，并且能依次持續(xù)下去。用刻度尺測(cè)出水龍頭口距盤面的高度 h ，再測(cè)出每滴水下落的時(shí)間 T ，其方法是：當(dāng)聽到某一滴水滴落在盤上的同時(shí)，開啟停表開始計(jì)時(shí)，之后每落下一滴水依次數(shù) 1 、 2 、 3 ? ，當(dāng)數(shù)到 n 時(shí)按下停表停止計(jì)時(shí)，則每一滴水滴下落的時(shí)間為 T ＝tn，由 h ＝12gT2得 g ＝2 hT2 ＝2 n2ht2 。 ( 1) 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器法的誤差主要來(lái)自阻力的影響和測(cè)量誤差。 (2) 頻閃照相法和滴水法的誤差主要是測(cè)量誤差。 [ 典題探究 ] 例 2 利用圖中所示的裝置可以研究自由落體運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)中需要調(diào)整好儀器，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，松開紙帶，使重物下落。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器會(huì)在紙帶上打出一系列的小點(diǎn)。 (1) 為了測(cè)得重物下落的加速度，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有 ______ __ 。 ( 填正確選項(xiàng)前的字母 ) A ．天平 B ．停表 C ．米尺 (2) 若實(shí)驗(yàn)中所得到的重物下落的加 速度值小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎担鴮?shí)驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)處理均無(wú)錯(cuò)誤，寫出一個(gè)你認(rèn)為可能引起此誤差的原因： ____ ____ _ __ ______ _ __ ______ _ __ ______ _ __ ______ _ ___ __ 。 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與紙帶之間存在摩擦 ( 其他合理答案同樣正確 ) (1) 實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量哪些物理量？ 提示： 時(shí)間，位移。 (2) 影響重物下落的因素有哪些？ 提示： 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與紙帶間的摩擦，空氣阻力等。 [ 規(guī)范解答 ] ( 1) 為了測(cè)得重物下落的加速度，必須知道重物下落的時(shí)間與位移，時(shí)間可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定，位移可由米尺測(cè)定，重物的質(zhì)量沒有必要測(cè)定，不需要天平，故選 C 。 ( 2) 實(shí)驗(yàn)中所得到的 重物下落的加速度值小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎担鸫苏`差的原因：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與紙帶之間存在摩擦等。 利用紙帶計(jì)算重力加速度的三種方法 (1) 計(jì)算出紙帶上幾個(gè)點(diǎn)的速度，然后根據(jù)加速度的定義式求加速度。 (2) 計(jì)算出紙帶上各點(diǎn)的速度，畫出 v － t 圖象，由圖象的斜率可求得重物下落的加速度即重力加速度。 (3) 用逐差法根據(jù) Δ h ＝ gt2求加速度，注意要盡可能多地選用數(shù)據(jù)。 【變式訓(xùn)練】 某同學(xué)用如圖所示裝置測(cè)量重力加速度 g ，所用交流電頻率為 50 Hz 。在所選紙帶上取某點(diǎn)為 0 號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)，然后每 3 個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，所有測(cè)量數(shù)據(jù)及其標(biāo)記符號(hào)如圖所示。設(shè)該同學(xué)用兩種方法處理數(shù)據(jù) ( T 為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔 ) ： 方法 A ：由 g1＝x2－ x1T2 ， g 2 ＝x3－ x2T2 ， ? ， g 5 ＝x6－ x5T2 ，取平均值 g ＝ 67 m/ s2； 方法 B ：由 g1＝x4－ x13 T2 ， g 2 ＝x5－ x23 T2 ， g 3 ＝x6－ x33 T2 ，取平均值 g ＝ m/s2。 從數(shù)據(jù)處理方法看，在 x x x x4， x5， x6中，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果起作用的，方法 A 中有 ____ ____ _ __ 方法B 中有 _ __ __ ___ 。因此，選擇方法 ______ __( 選填 “A” 或 “B”) 更合理，這樣可以減少實(shí)驗(yàn)的 ______ __( 選填“ 系統(tǒng) ” 或 “ 偶然 ” ) 誤差。本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來(lái)源有 ___ ______ ______ _( 試舉出兩條 ) 。 x x 6 x1 、 x 2 、 B 偶然 阻力、長(zhǎng)度測(cè)量 [ 解析 ] 對(duì)方法 A ： g ＝g1＋ g2＋ g3＋ g4＋ g55 ＝x2－ x1＋ x3－ x2＋ ? ＋ x
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