打点计时器测自由落体

一位同学进行“用打点计时器测量自由落体的加速度”实验．（1）现有下列器材可供选择：①铁架台、②电火

（1）其中不必要的器材是：电火花计时器及碳粉纸、220V交流电源、低压直流电源、天平、秒表；缺少的器材是：低压交流电源、毫米刻度尺、重锤．
（2）依据的公式：∵△s=aT²，T=0.02s，∴a＝

△s

T2

=9.6m/s²
（3）实验结果纸带的加速度9.60m/s²与重力加速度的标准值9.8m/s²有偏差，误差大小为△g=|9.8-9.6|m/s²=0.20m/s²．误差的来源主要是空气的阻力和纸带的摩擦，可以用增大重锤重量的方法，减少摩擦的影响．

一位同学进行“用打点计时器测量自由落体的加速度”实验：(1)现有下列器材可供选择：铁架台、电磁打点计

（1）220V交流电源、天平、秒表 （3分，回答对一个得1分）（2）0.02s（1分）（3）A（2分）

试题分析：（1）本实验电磁打点计时器使用6V低压交流电源，不用220V交流电源；不需要测出重锤的质量，因此也不需要天平；测量时间用打点计时器，不用秒表。所以不必要的器材是220V交流电源、天平、秒表 （2）打点计时器频率为50Hz，周期为0.02s，所以它连续打下两个点的时间间隔为0.02s （3）使用打点计时器，应记录物体所有的运动，只有先接通电源才能记录下来，因此先接通电源，后释放纸带，选A 点评：熟练使用打点计时器，注意每一个细节和注意事项

（1）用打点计时器来研究物体的自由落体运动，得到如图1所示的一段纸带，测得：AB=7.65cm，BC=9.17cm．已

（1）B点的瞬时速度等于AC间的平均速度，打点的周期T=0.02s，则vB＝

xAB+xBC

4T

＝

(7.65+9.17)×10?2

0.08

m/s=2.10m/s．
实验测得的重力加速度比当地公认值偏小，可能是由于纸带与振针、限位孔之间存在摩擦力．
（2）欧姆表的读数为10×100Ω=1000Ω．
当转换开关置于250mA时，则读数为155mA．
当转换开关置于25V时，则读数为

155

10

V＝15.5V．
故答案为：（1）2.10；由于纸带与振针、限位孔之间存在摩擦力．
（2）1000；155；15.5．

一位同学进行“用打点计时器测量自由落体加速度”的实验．（1）现有下列器材可供选择：铁架台、电磁打点

（1）该实验中，要有做自由落体运动的物体重锤；通过打点计时器来记录物体运动时间，不需要秒表，打点计时器需要的是交流电源，因此低压直流电源不需要，缺少低压交流电源，由于验证机械能公式中可以把物体质量约掉，因此不需要天平，同时实验中缺少刻度尺．
（2）由于介质阻力（空气的阻力和纸带的摩擦）不可避免，故物体的实际加速度小于自由落体加速度；
故答案为：
（1）220V交流电源、低压直流电源、天平、秒表；低压交流电源、刻度尺、重锤；
（2）偏小，空气的阻力和纸带的摩擦．

一位同学在“用打点计时器测量自由落体的加速度”实验中，有下列器材可供选择：铁架台、电磁打点计时器及

①打点计时器需要的是交流电源，所以低压直流电源是不必要的，打点计时器就是计时的仪器，所以不需要秒表，天平是测物体质量的，本实验不需要天平，
②根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，C的速度等于BD之间的平均速度的大小，
所以v_C=

0.0058+0.0097

2×0.02

=0.39m/s，
根据△x=gT²可以求出加速度的大小为
g=

(13.5+9.7?1.9?5.8)×0.001

4×(0.02)2

=9.69m/s²，
故答案为：①低压直流电源、天平、秒表
②0.39，9.69．