16.某同学利用自由落体运动测量重力加速度实验装置,如图1所示,打点计时器接在频率为50.0 hz的交流电源上,使重锤自由下落,打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹,挑出点迹清晰的一条纸带,依次标出计数点1,2,……8,相邻计数点之间还有1个技术点,分别测出相邻计数点之间的距离,X1,X2,……X7,并求出打点2,3,……7时对应的重锤的速度,在坐标纸上建立yt坐标系,根据重锤下落的速度作出vt图线并求重力加速度。
简单说几句,打点计时器测量物体的速度加速度以及打点计时器的使用是必修一最重要的一个实验,也是历年考试必不可少的一个实验。对于实验的学习,无非就是实验目的,实验原理,实验步骤,实验数据处理以及误差分析等。因此,我们在平常学习实验的时候,就要按照这些去准备。平常功夫下到了,做这些题都是轻而易举。比如这些题目经常考的点,计数点的时间间隔是多少?中间时刻的瞬时速度等于这段的平均速度,逐差法如何计算加速度?打点计时器的误差来源于哪里?计数点尽可能的在一条直线两侧等等,这些都是我们需要认真准备的。具体到本题,前面三问对于大家来说应该没有什么问题。第四问的原理也应该没有什么问题,就是要根据自由落体位移时间加速度之间的关系选择需要测量的物理量,但是我们在这里一定要注意题目中的一个关键字眼,那就是精确测量,如何可以精确呢?那就是位移和时间一定要精确,这就需要我们平常实验或者练习中用到的一个方法,多次测量取平均值。位移当然是测量水龙头距离地面的高度,注意一定要是多次测量。那么时间应该怎么办呢?这是这道题的一个难点所在。如何在有秒表的情况下知道一滴下落需要多长时间呢?最好的方法应该是通过调整阀门,使得第一滴落地的同时,第二滴刚好从水龙头开始下落,多次记录时间取平均值。当然,我们就是随便调整阀门,只要能让水滴一滴一滴的出来,我们一滴一滴的去记录也可以。水滴刚形成开始记录,听到声音停止记录,这就是一滴的时间。
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