20xx人教版高中物理必修一25-26自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究2

20xx人教版高中物理必修一25-26自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究2内容摘要：

的时间拍摄一次，利用频闪照相机可追踪记录做自由落体运动的物体在各个时刻的位置，根据匀变速运动的推论 Δ x ＝ gT2可求出重力加速度 g ＝Δ xT2。 也可以根据 vt2＝ v ＝xt，求出物体在某两个时刻的速度，由 g ＝v － v0t，也可求出重力加速度 g。 (3) 滴水法 如图，让水滴自水龙头滴下，在水龙头正下方放一个盘，调节水龙头，让水一滴一滴地滴下，并调节到使第一滴水碰到盘的瞬间，第二滴水正好从水龙头口开始下落，并且能依次持续下去。 用刻度尺测出水龙头口距盘面的高度 h ，再测出每滴水下落的时间 T ，其方法是：当听到某一滴水滴落在盘上的同时，开启停表开始计时，之后每落下一滴水依次数 1 、 2 、 3 „ ，当数到 n 时按下停表停止计时，则每一滴水滴下落的时间为 T ＝tn，由 h ＝12gT2得 g ＝2 hT2 ＝2 n2ht2。 ( 1) 打点计时器法的误差主要来自阻力的影响和测量误差。 (2) 频闪照相法和滴水法的误差主要是测量误差。 [ 典题探究 ] 例 2 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小点。 (1) 为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有 ______ __。 ( 填正确选项前的字母 ) A ．天平 B ．停表 C ．米尺 (2) 若实验中所得到的重物下落的加 速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因： ____ ____ _ __ ______ _ __ ______ _ __ ______ _ __ ______ _ ___ __。 打点计时器与纸带之间存在摩擦 ( 其他合理答案同样正确 ) (1) 实验中需要测量哪些物理量。 提示： 时间，位移。 (2) 影响重物下落的因素有哪些。 提示： 打点计时器与纸带间的摩擦，空气阻力等。 [ 规范解答 ] ( 1) 为了测得重物下落的加速度，必须知道重物下落的时间与位移，时间可由打点计时器测定，位移可由米尺测定，重物的质量没有必要测定，不需要天平，故选 C。 ( 2) 实验中所得到的 重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，引起此误差的原因：打点计时器与纸带之间存在摩擦等。 利用纸带计算重力加速度的三种方法 (1) 计算出纸带上几个点的速度，然后根据加速度的定义式求加速度。 (2) 计算出纸带上各点的速度，画出 v － t 图象，由图象的斜率可求得重物下落的加速度即重力加速度。 (3) 用逐差法根据 Δ h ＝ gt2求加速度，注意要尽可能多地选用数据。 【变式训练】 某同学用如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 个计时点取一个计数点，所有测量数据及其标记符号如图所示。 设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 ) ： 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。 从数据处理方法看，在 x x x x4， x5， x6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 )。 x x 6 x1 、 x 2 、 B 偶然 阻力、长度测量 [ 解析 ] 对方法 A ： g ＝g1＋ g2＋ g3＋ g4＋ g55 ＝x2－ x1＋ x3－ x2＋ „ ＋ x。