重力加速度的几种测量方法教程文件

• 【试题分析】
（1）滴水的周期就是水滴自由下落的时间，所以
T=
，
;
• （2）描点作图，图象为一直线（图略）.求出斜 率k，g=2k解得g=9.8m/s2.
• 变式1．(2013·江苏物理，11)某兴趣小组利用自由落体运动 测定重力加速度，实验装置如图所示，倾斜的球槽中放有若 干个小铁球，闭合开关K，电磁铁吸住第1个小球，手动敲 击弹性金属片M，M与触头瞬间分开，第1个小球开始下落， M迅速恢复，电磁铁又吸住第2个小球。当第1个小球撞击M 时，M与触头分开，第2个小球开始下落……，这样，就可 测出多个小球下落的总时间。
闪光一次。小球在图片中最上方的位置时具有的
速度为____m/s。(计算结果小数点后保留两位)
答案：0.05 1.85
解析：由 Δh＝gT2 得 T＝ Δgh＝0.05s 由 h＝v0t＋12gt2 0．57＝v0×0.2＋12×10×0.22 得 v0＝1.85m/s
方法四、滴水法
3．滴水法 (1)让水滴一滴滴落到正下方的盘子里，调节阀门，直到清 晰听到每一滴水滴撞击盘子的声音。 (2)记录下 N 滴水滴下落的总时间为 T，则一滴水滴下落的 时间 t＝NT。 (3)用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离为 h，利用 h＝12 gt2 计算出重力加速度的值。
重力加速度的几种测量方法
方法一、用弹簧秤和已知质量的钩码测量 将已知质量为m的钩码挂在弹簧秤下，平 衡后，读数为G.利用公式G=mg得g=G/m.
• 方法二、打点计时器法
• (1)按如图所示连接好实验装置，让重锤做 自由落体运动，与重锤相连的纸带上便会被 打点计时器打出一系列点迹。
• (2)对纸带上计数点间的距离h进行测量，利 用hn－hn－1＝gT2，求出重力加速度的大小。
例3、用滴水法可以测定重力加速度的值， 在自来水龙头下面固定一挡板，如图B-1所
示，仔细调节水龙头，使得前一个水滴滴在挡板 上的同时，下一个水滴刚好开始下落.首先量出水 龙头口离挡板的高度h，再用秒表计时，计时的方 法是：当听到某一水滴滴在挡板上的声音的同 时，开启秒表开始计时，并数“1”，以后每听到
• 解析：方法一：中g1、g2、g3、g4、g5相加后，s2、s3、s4、 s5相互抵消，只有s1、s6(或37.5、193.5)起作用。方法二中 数据s1、s2、s3、s4、s5、s6(或37.5、69.0、100.5、131.5、 163.0、193.5)都用上了，所以选择方法二更合理。这是由 于计算方法不当所带来的误差，是偶然误差。
• (1)在实验中，下列做法正确的有________________。 • A．电路中的电源只能选用交流电源 • B．实验前应将M调整到电磁铁的正下方 • C．用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离为小球下落的高度 • D．手动敲击M的同时按下秒表开始计时 • (2)实验测得小球下落的高度H＝1.980m,10个小球下落的总时
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)：
方法一：由 g1＝s2－T2s1，g2＝s3－T2s2，…，g5＝s6－T2s5，取平 均值；
方法二：由 g1＝s43－T2s1，g2＝s53－T2s2，g3＝s63－T2s3，取平均值。
• 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，方法一中有________________；方法二中 有________________。因此，选择 ________________(“方法一”或“方法二”)更合理，这样 可以减小实验的________________(填“系统”或“偶 然”)误差。本实验误差的主要来源有 ________________(试举出两条)，并计算物体经过第4点 的瞬时速度v4＝__________________m/s；重力加速度g ＝________________m/s2。
间T＝6.5s。可求出重力加速度g＝_______m/s2。(结果保留 两位有效数字) • (3)在不增加实验器材的情况下， • 请提出减小实验误差的两个办法。
• 本实验中误差的来源很多，主要有：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。
第 4 点的瞬时速度等于第 3、5 点之间的平均速度 即 v4＝s42＋Ts5＝131.5＋2×1603..006×10－3m/s＝2.45m/s 方法二：求重力加速度 g＝13(g1＋g2＋g3)＝s4＋s5＋s69－T2s1＋s2＋s3 将数据代入，解得 g＝8.673m/s2 答案：s1、s6；s1、s2、s3、s4、s5、s6；方法二；偶然；阻 力 数据测量； 2.45m/s2；8.673m/s2
方法三、频闪照相法
2．频闪照相法
(1)频闪照相机可以间隔相等的时间拍摄一次，利用
频闪照相机的这一特点可追踪记录做自由落体运动的物
体在各个时刻的位置。
(2)根据匀变速运动的推论 Δh＝gT2 可求出重力加速
度
g＝ΔTh2 。也可以根据
vt＝ 2
v
＝xt ，求出物体在某两个时
刻Hale Waihona Puke Baidu速度，由 g＝v－t v0，也可求出重力加速度 g。
•
例2、频闪摄影是研究变速运动常用的实验
手段，在暗室中，照相机的快门处于常开状态，
频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，
照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个
闪光时刻的位置。右图是小球自由下落时的频闪
照片的一部分，如果通过这幅照片测量自由落体
加速度约为10.00m/s2。则频闪仪每隔_______s
一 滴水声，依次数“2、3、4……”，一直数到“n” 时，按下秒表按钮停止计时，读出秒表的读数t.
（1）写出用上述方法测量重力加速度g的表达式 g=____________；
（2）为了减小误差，改变h的数值，测出多组数 据，记录在表格中（表格中的t是水滴从水龙头口 到挡板所用的时间，即水滴在空中运动的时 间），请在图B-2所示的坐标纸中作出适当的图 象，并利用图象求出重力加速度的值 g=___________.（要求保留两位有效数字）