Question

19．物理小组同学用图示器材测定重力加速度，实验器材由底座带有标尺的竖直杆、光电门计时器A和B、铜质小球和网兜组成，试设计实验，通过测量小球在不同路程下的平均速度，作图求出重力加速度的值．
（1）写出实验原理；
（2）写出实验步骤及需要测量的物理量．

Answer 1

分析 根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出小钢球运动到光电门处时的瞬时速度，根据速度位移公式求出当地的重力加速度．

解答 解：（1）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出小钢球运动到光电门处时的瞬时速度，
根据速度位移公式求出当地的重力加速度．
（2）实验时可用两光电门测量小球通过光电门1和光电门的时间分别为t₁和t₂，
极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小，
可知通过光电门1的速度是v₁=$\frac{d}{{t}_{1}}$，通过光电门2的速度是v₂=$\frac{d}{{t}_{2}}$，
根据带有标尺的竖直杆测出两光电门间的距离h，
根据匀变速直线运动速度位移公式得：${v}_{2}^{2}$-${v}_{1}^{2}$=2gh
g=$\frac{{{（\frac{d}{{t}_{2}}）}^{2}-（\frac{d}{{t}_{1}}）}^{2}}{2h}$，
所以需要测量的物理量有小钢球的直径为d，两光电门间的距离h，小球通过光电门1和光电门的时间分别为t₁和t₂，
答：（1）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出小钢球运动到光电门处时的瞬时速度，
根据速度位移公式求出当地的重力加速度．
（2）需要测量的物理量有小钢球的直径为d，两光电门间的距离h，小球通过光电门1和光电门的时间分别为t₁和t₂．

点评 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．