2.4.3 实验：测重力加速度-2023-2024学年高一物理举一反三系列（人教版2019必修第一册）

2.4.3实验：测重力加速度原卷版 目录 一、 【打点计时器测重力加速度知识点梳理】 1 二、 【现代技术测重力加速度知识点梳理】 6 三、 【水滴法测重力加速度知识点梳理】 9 1、 【打点计时器测重力加速度知识点梳理】 原理：重物托着纸带下落时，可将其近似地看作仅在重力作用下运动，根据打出的纸带能分析研究重物的运动规律。 器材：打点计时器、交流电源、纸带、重物及铁夹、铁架台 打点计时器竖直固定在铁架台上，使两个纸带限位孔对齐 步骤：1、将打点计时器竖直固定在铁架台上，连接好电源 2、将纸带穿过两个纸带限位孔 3、开启打点计时器1-2s后，向下拉动纸带，打完纸带后立即关闭电源。若纸带上打出点迹清晰，均匀的点，则可以做实验，如不是，应做适当调整 4、重新固定一根纸带，下端用铁夹固定到重物上，让重物靠近打点计时器，重物应选择密度大的，以减小空气阻力。 5、用手捏住纸带上端，把纸带拉成竖直状态，打开打点计时器电源后，松手让纸带和重物自由下落 6、重复几次，选一条点迹清晰的纸带分析计算 7、改变重物重量，重复打出几条纸带，选择点迹清晰的分析 图像： · x1· x2 · x3 · x4 · x5 · x6 · x7 · x 1=2.84cm x2=3.26cm x3=3.65cm x4=4.04cm x5=4.42cm x 6=4.81cm x7=5.22cm 周期为0.02s 【打点计时器测重力加速度举一反三练习】 1．利用图中所示的装置可以研究自由落体运动实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落打点计时器会在纸带上打出一系列的点。 （1）为了减小误差，重物应选 。（填入正确选项前的字母） A．木块    B．铁块    C．塑料块 （2）为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有 。（填入正确选项前的字母） A．天平    B．秒表    C．刻度尺 （3）取下纸带，取其中的一段标出计数点如图乙所示，测出相邻计数点间的距离分别为，，，，，，已知打点计时器的打点间隔，则重锤运动的加速度计算表达式为 ，代入数据，可得加速度 。（计算结果保留三位有效数字） 2．某同学在探究自由落体运动的规律时，采用如图所示的装置来进行实验。 （1）实验中电火花计器是一种使用 的电源（填“直流”或“交流”）； （2）这个同学根据实验得到的纸带进行分析，绘制出重物下落的v-t图像（如图），则重力加速度g= （写表达式） （3）该同学量取数据再进行计算发现得到的重力加速度数值小于当地的重力加速度真实值的原因可能是 。 3．某同学用如图甲所示装置测量当地重力加速度。 （1）实验中，下列说法正确的是 。（填字母） A．用秒表测量重物运动的时间 B．安装纸带时应使重物靠近打点计时器 C．先松开上方夹子释放纸带，再接通电源 D．每打完一条纸带应及时切断电源，防止打点计时器过热损坏 （2）按正确的步骤操作多次实验后，该同学得到一条点迹清晰纸带的部分如图乙示，已知打点计时器的工作频率为，图中、、、、、、为相邻的计数点．已知，，，，，。则在打点时，重物下落的速度大小为 ，测出当地的重力加速度大小为 。（结果均保留三位有效数字） 4．某同学用图甲所示装置测量重力加速度，所用交流电源频率为50Hz。在所选纸带上取某点为0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乙所示。 该同学用两种方法处理数据（为相邻两计数点间的时间间隔）： 方法一：由，，…，，取平均值； 方法二：由，，，取平均值。 从数据处理方法看，在、、、、、中，对实验结果起作用的，方法一中有 ；方法二中有 。 因此，选择方法 （选填“一”或“二”）更合理，这样可以减少实验 （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）。 5．某同学利用自由落体运动测量当地重力加速度，实验装置如左图，打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。重锤下落过程中，打点计时器在纸带上打出一系列如图所示的点迹。 （1）通过纸带上的点迹分布情况可以判断实验时重物连接在纸带的 端（选填“左”或“右”） （2）所测得的重力加速度大小为 。（保留三位有效数字） （3）若该同学实验操作没有错误，实验测得物体的加速度应 （选填“略大于”“略小于”或“等于”）当