Question

在暗室中用如圖1所示裝置做“測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)器材有：鐵架臺(tái)、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺絲夾子、接水鋁盤、帶熒光刻度的毫米刻度尺、頻閃儀．實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①在漏斗內(nèi)盛滿清水，旋松螺絲夾子，水滴會(huì)以一定的頻率一滴滴的落下．
②用頻閃儀發(fā)出的白閃光將水滴流照亮．由大到小逐漸調(diào)節(jié)頻閃儀的頻率直到第一次觀察到空間中有一串仿佛固定不動(dòng)的水滴．
③用豎直放置的毫米刻度尺測(cè)得各個(gè)水滴所對(duì)應(yīng)的刻度．
④處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．
（1）實(shí)驗(yàn)中第一次觀察到空間中有一串仿佛固定不動(dòng)的水滴時(shí)，頻閃儀的閃光頻率f₁與f₂水滴滴落的頻率的關(guān)系為：

f₁=f₂

．
（2）實(shí)驗(yàn)中第一次觀察到水滴“固定不動(dòng)”時(shí)的閃光頻率為30Hz，某同學(xué)讀出其中比較圓的水滴到第一個(gè)水滴0的距離如圖2所示．根據(jù)數(shù)據(jù)測(cè)得當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?yīng)為g=

9.78

m/s²，水滴C此時(shí)的速度v_C

2.27

 m/s（結(jié)果都保留三位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析：該實(shí)驗(yàn)利用了自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可以求出水滴C的速度，利用逐差法可以求出重力加速度的大小．

解答：解：（1）頻閃儀的閃光頻率f₁與f₂水滴滴落的頻率的關(guān)系為f₁=f₂；
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度，有：
兩雨滴之間的時(shí)間為：T=

1

f

=

1

30

s
v_C=

BD

2T

=2.27m/s
選擇圖中的后四段位移，根據(jù)逐差法有：
s₃-s₁=2a₁T²
s₄-s₂=2a₂T²
a=

a1+a2

2

=

S4+S3-S2-S1

4T2

=9.78m/s²
故答案為：f₁=f₂；2.27m/s；9.78m/s²

點(diǎn)評(píng)：該實(shí)驗(yàn)和利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理一樣，明確了實(shí)驗(yàn)原理，即可正確解答