Question

（1）图中可动的游标尺上总共是20个小格，则此游标卡尺的精度为

 

mm，游标尺上每一小格的长度是

 

mm，读数为

 

cm．
（2）某同学用如图所示装置测量自由落体中的重力加速度g，所用交流电频率为50Hz．在所选纸带上取某点为0号计数点，然后每3个点取一个计数点，所测量数据及其标记符号如题图所示．该同学用两种方法处理数据（T为相邻两计数点的时间间隔）：

方法A：由g1=

s2-s1

T2

，g2=

s3-s2

T2

…，g5=

s6-s5

T2

取平均值g=8.667m/s²；
方法B：由g1=

s4-s1

3T2

，g2=

s5-s2

3T2

，g3=

s6-s3

3T2

取平均值g=8.673m/s²．
①从实验装置看，该同学所用的是电压为220V的

 

 （填“交流”或“直流”）电源．操作步骤中释放纸带和接通电源的先后顺序应该是

 

．
②从数据处理的A、B两方法看，在S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆中，对实验结果起作用的，方法A中有

 

；方法B中有

 

．因此，选择方法

 

（A或B）更合理，这样可以减少实验的

 

（系统或偶然）误差．
③本实验误差的主要来源有

 

（试举出两条）．

Answer 1

分析：（1）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．游标尺上总共是20个小格长19mm，每一格0.95mm，与主尺上的一格相差0.05mm，所以精确度为0.05mm．
（2）题关键要明确打点计时器是使用交流电源的仪器，使用时应先接通电源，等打点计时器打点稳定后再释放纸带，否则将产生很大的误差．（2）本实验中误差来源有重物下落过程中会受到空气阻力、纸带和限位孔之间存在阻力、刻度尺测量长度时产生误差等．

解答：解：（1）游标尺上总共是20个小格长19mm，每一格0.95mm，与主尺上的一格相差0.05mm，所以精确度为0.05mm．主尺读数为42mm，游标读数为0.05×9mm=0.45mm，所以最终读数为42.45mm=4.245cm．
故答案为：（1）0.05；  0.95；    4.245
（2）①打点计时器是使用交流电源的仪器，操作步骤中应是先接通电源后释放纸带；
②方法A中，求重力加速度的平均值，正好S₂、S₃、S₄、S₅相约掉，因此S₁、S₆对实验结果有影响；
而方法B中，求重力加速度的平均值，是后三段减前三段，故S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆对实验结果有影响．
B方案较合理，因为长度越长测量越接近准确值，而B方案中是用后三段减去前三段的．
③本实验误差的主要来源是重物下落过程中受到空气阻力，长度测量产生误差
故答案为：①交流，先接通电源后释放纸带 
②S₁、S₆； S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆；B更合理；偶然．
③重物下落过程中受到阻力； S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆长度测量．

点评：解决本题的关键掌握游标卡尺的读数方法，游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．
应明确各物理实验仪器的工作原理和使用方法，明确实验原理、注意事项以及减小误差的措施是解决实验问题的关键．