Question

3．實驗室備有下列儀器：
A．長度為1m、最小刻度為毫米的刻度尺；
B．長度為1m、最小刻度為分米的刻度尺；
C．秒表；
D．打點計時器；
E．低壓交流電源（50Hz）
F．低壓直流電源
G．天平．
為了測量重力加速度的數值，可通過重錘做自由落體運動來研究（阻力可忽略不計），上述儀器中必須有的是ADE（填字母代號）．
實驗是把重錘固定在紙帶下端，讓紙帶豎直穿過打點計時器限位孔，當重錘自由下落時，打點計時器在紙帶上打出一系列的點．取連續的、清晰的7個點，用刻度尺測出第2、3、4、5、6、7各點與第1點的距離d如下表所示：

點的次序	1	2	3	4	5	6	7
距離 d/cm	0	6.0	12.5	19.3	26.5	34.1	42.1

請用這些數據求出重力加速度的測量值為9.72m/s² （保留三位有效數字），測量值往往比實際值稍小，主要原因是重錘和紙帶下落過程中受到阻力作用或有空氣阻力或有摩擦阻力等．

Answer 1

分析 利用勻變速直線運動的推理△x=aT²可以求出重錘下落的加速度大小．
根據實驗的原理確定需要測量的物理量，從而確定所需的器材．實驗是通過研究重錘做自由落體運動來測量重錘下落加速度．

解答 解：（1）實驗是通過研究重錘做自由落體運動來測量重錘下落加速度的．
利用勻變速直線運動的推理△x=aT²可以求出重錘下落的加速度大小．
實驗需要使用打點計時器研究，電源選擇低壓交流電源（50Hz），
刻度尺要用來測量紙帶的點之間的距離，所以必須要有長度為1m最小刻度為毫米的刻度尺；
物體的質量不需要知道，所以不用天平測物體的質量，打點計時器本身就是計時的儀器，所以不需要秒表．
所以上述儀器中必須有的是ADE．
（2）根據△x=gT²，運用逐差法得：g=$\frac{{x}_{47}-{x}_{14}}{9{T}^{2}}$=$\frac{0.421-0.193-0.193}{9×0.0{2}^{2}}$m/s²≈9.72m/s²．
故答案為：（1）ADE； （2）9.72；
（3）重錘和紙帶下落過程中受到阻力作用或有空氣阻力或有摩擦阻力等．

點評 此題主要考查紙帶的處理問題，掌握實驗原理，明確需要測量的數據，了解各實驗儀器的應用，尤其是明確打點計時器的工作原理以及具體應用．