题目内容
某同学用图所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50 Hz.在所选纸带上取某点为0号计数点,然后每3个点取一个计数点.所有测量数据及其标记符号如图所示.该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔):
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方法A:由g1=(s2-s1)/T2,g2=(s3-s2)/T2,……,g5=(s6-s5)/T2,取平均值g=8.667 m/s2;
方法B:由g1=(s4-s1)/3T2,g2=(s5-s2)/3T2,g3=(s6-s3)/3T2,取平均值g=8.673 m/s2.
从数据处理方法看,在s1、s2、s3、s4、s5、s6中,对实验结果起作用的,方法A中有_______;方法B中有_________.因此,选择方法_________(选填“A”或“B”)更合理,这样可以减少实验的_________(选填“系统”或“偶然”)误差.本实验误差的主要来源有________________
_________________________________________________________________(试举出两条).
s1,s6或37.5,193.5 s1,s2,s3,s4,s5,s6或37.5,69.0,100.5,131.5,163.0,193.5 B 偶然 阻力(空气阻力,振针的阻力,限位孔的阻力,复写纸的阻力等),交流电频率波动,长度测量,数据处理方法等.
【解析】用A中的方法求平均值的表达式为:
将各值代入可得:
所以方法A只用到了数据s6和s1,而用方法B求平均值的表达式经整理为:
,所以方法B把所有数据全用上了,可以最大程度地减小误差.
思路分析:在根据实验结果,求加速度时一般平均值的表达式为:
,得出的误差较小
试题点评:解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项.纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的加速度.