Question

在暗室中用图示装置做“测定重力加速度”的实验。

实验器材有:支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下:

①在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子，水滴会以一定的频率一滴滴地落下。②用频闪仪发出的白闪光将水滴照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴。

③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度。

④收集数据进行处理。

（1）实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率满足的条件是:             。

（2）实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30 Hz，某同学读出其中比较远的水滴到第一个水滴的距离如图，根据数据测得当地重力加速度g=       m/s²;

第8个水滴此时的速度v₈=       m/s（结果都保留三位有效数字）。

（3）该实验存在的系统误差可能有（答出一条即可）:              。

Answer

（1）频闪仪的闪光频率等于水滴滴落的频率 （2） 9．72 2．28

（3）存在空气阻力（或水滴滴落的频率变化等）

【解析】

试题分析：（1）频闪仪频率等于水滴滴落的频率时，则每滴下来的一滴水，频闪仪都在相同的位置记录，故可看到一串仿佛固定不动的水滴。故频闪仪的闪光频率等于水滴滴落的频率时即可看到空间有一串仿佛固定不动的水滴。

（2）在相应时间段的位移分别为：

由逐差法可得： 代入数据得：

第8滴水的速度为（中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度）：

（3）由于空气阻力对水滴的作用，水滴不是严格的自由落体；或者滴水的频率改变了，都会产生误差．

考点：测定匀变速直线运动的加速度

【名师点睛】本题考查探究对匀变速直线运动，纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，本题水滴做的是自由落体运动也就满足了匀变速直线运动的要求。了解整个实验装置，分析物体下落过程中的受力情况，去找出误差的来源。