Question

某同學使用有透光狹縫的鋼條和光電計時器的裝置測量重力加速度（圖1）．在鋼條豎直下落過程中，鋼條擋住光源發(fā)出的光時，計時器開始計時，透光時停止計時，若再次擋光，計時器將重新開始計時．實驗中該同學將鋼條豎直置于一定高度（下端A高于光控開關(guān)），由靜止釋放，測得先后兩段擋光時間t₁和t₂．

（1）用游標卡尺測量AB、AC的長度，其中AB的長度如圖2所示，其值為

74.3

mm．
（2）該同學利用

.

V

AB=

AB

t1

，

.

V

AC=

AC

t1+t2

，求得重力加速度為g=

2(vAC-vAB)

t2

（用

.

V

AB、

.

V

AC、t₁、t₂表示）
（3）若狹縫寬度不能忽略，則測量得到的重力加速度值比其真實值

偏大

（偏大或偏�。�．

Answer 1

分析：解決本題的關(guān)鍵掌握游標卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀．
根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度表示鋼條運動的瞬時速度，根據(jù)速加速度定義式求出重力加速度．

解答：解：（1）標卡尺的主尺讀數(shù)為74mm，游標尺上第3個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為0.1×3mm=0.3mm，所以最終讀數(shù)為：74mm+0.3mm=74.3mm．
（2）該同學利用

.

V

AB=

AB

t1

，

.

V

AC=

AC

t1+t2

，
根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度表示鋼條運動的中間時刻瞬時速度，
重力加速度為g=

vAC-vAB

t1+t2 2 - t1 2

=

2(vAC-vAB)

t2

（3）若狹縫寬度不能忽略，A到C的實際時間大于t₁+t₂．所以測量得到的重力加速度值比其真實值偏大．
故答案為：（1）74.3   （2）g=

2( . V AC- . V AB)

t2

（3）偏大

點評：對于基本測量儀器如游標卡尺、螺旋測微器等要了解其原理，正確使用這些基本儀器進行有關(guān)測量．知道極短時間內(nèi)的平均速度可以代替瞬時速度．