Question

某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力加速度（图1）．在钢条竖直下落过程中，钢条挡住光源发出的光时，计时器开始计时，透光时停止计时，若再次挡光，计时器将重新开始计时．实验中该同学将钢条竖直置于一定高度（下端A高于光控开关），由静止释放，测得先后两段挡光时间t₁和t₂．

（1）用游标卡尺测量AB、AC的长度，其中AB的长度如图2所示，其值为

74.3

mm．
（2）该同学利用

.

V

AB=

AB

t1

，

.

V

AC=

AC

t1+t2

，求得重力加速度为g=

2(vAC-vAB)

t2

（用

.

V

AB、

.

V

AC、t₁、t₂表示）
（3）若狭缝宽度不能忽略，则测量得到的重力加速度值比其真实值

偏大

（偏大或偏小）．

Answer 1

分析：解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．
根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度表示钢条运动的瞬时速度，根据速加速度定义式求出重力加速度．

解答：解：（1）标卡尺的主尺读数为74mm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为0.1×3mm=0.3mm，所以最终读数为：74mm+0.3mm=74.3mm．
（2）该同学利用

.

V

AB=

AB

t1

，

.

V

AC=

AC

t1+t2

，
根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度表示钢条运动的中间时刻瞬时速度，
重力加速度为g=

vAC-vAB

t1+t2 2 - t1 2

=

2(vAC-vAB)

t2

（3）若狭缝宽度不能忽略，A到C的实际时间大于t₁+t₂．所以测量得到的重力加速度值比其真实值偏大．
故答案为：（1）74.3   （2）g=

2( . V AC- . V AB)

t2

（3）偏大

点评：对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，正确使用这些基本仪器进行有关测量．知道极短时间内的平均速度可以代替瞬时速度．