Question

10．如图甲所示是用来测量重力加速度的装置，试验时通过电磁铁控制小铁球从A处自由下落，小铁球下落过程中依次经过并遮挡两个光电门B、C，B、C光电门测得光束被遮挡的时间分别为t₁、t₂，用刻度尺测量出B、C光电门的高差h．
回答下列问题：
（1）若用螺旋测微器测得小铁球直径的示数如图乙所示，则小铁球的直径d=20.685mm；
（2）重力加速度g与题中给定的物理量的关系为：g=$\frac{{{（\frac{d}{{t}_{2}}）}^{2}-（\frac{d}{{t}_{1}}）}^{2}}{2h}$．
（3）写出一条减小实验误差的建议：改变光电门的位置多次测量求g的平均值．

Answer 1

分析 螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．光电门测量滑块瞬时速度的原理是用极短时间内的平均速度表示瞬时速度；然后根据运动学公式求出加速度．

解答 解：（1）螺旋测微器的固定刻度读数为20.5mm，可动刻度读数为0.01×18.50mm=0.185mm，
所以最终读数为：20.5mm+0.185mm=20.685mm．
（2）滑块经过光电门B时的速度表达式v₁=$\frac{d}{{t}_{1}}$
经过光电门C时的速度表达式v₂=$\frac{d}{{t}_{2}}$；
根据运动学公式得g=$\frac{{{（\frac{d}{{t}_{2}}）}^{2}-（\frac{d}{{t}_{1}}）}^{2}}{2h}$；
（3）减小实验误差的方法是改变光电门的位置多次测量求g的平均值．
故答案为：（1）20.685  
（2）$\frac{{{（\frac{d}{{t}_{2}}）}^{2}-（\frac{d}{{t}_{1}}）}^{2}}{2h}$     
（3）改变光电门的位置多次测量求g的平均值．

点评 螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．明确瞬时速度的测量方法，即用极短时间内的平均速度表示瞬时速度，然后根据运动学公式求解加速度．