Question

图甲是用电火花计时器研究物体的自由落体运动的示意图，有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平．

①为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有

 

．（填入正确选项前的字母）
A．毫米刻度尺　　B．秒表 　　C．0～12V的直流电源
D.0～I2V的交流电源  E 220V交流电源
②实验中误差产生的原因有

 

．（写出两个原因）
③实验得到一段较为理想的纸带，选取纸带上连续打出的五个点1、2、3、4、5，并测量出另一打印点O点到1、3、5三点之间的距离分别为s₁、s₂、s₃，如图乙所示．已知电火花计时器使用的交流电的频率为f，请您回答：
电火花计时器从打编号为“1”的点到打编号为“5”的点，重物运动的时间为

 

电火花计时器在打编号为“3”的点时重物的瞬时速度可用表达式ν=

 

计算，当地的重力加速度可用表达式g=

 

计算．

Answer 1

分析：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
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和加速度．

解答：解：①A．毫米刻度尺，用来测量计数点间的距离．
 E.220V交流电源
②实验中误差产生的原因有：纸带与打计时器的摩擦阻力；电源频率不稳
③电火花计时器从打编号为“1”的点到打编号为“5”的点，有4个间隔，所以重物运动的时间为

4

f

利用匀变速直线运动的推论得：
电火花计时器在打编号为“3”的点时重物的瞬时速度可用表达式ν=

x15

t15

=

(s3-s1)f

4

根据运动学公式得：△x=at²，
g=

s35-s13

t2

=

(s1+s3-2s2)f2

4

 故答案为：
①AE
②纸带与打计时器的摩擦阻力；电源频率不稳．
③

4

f

；

(s3-s1)f

4

；

(s1+s3-2s2)f2

4

．

点评：对于纸带的问题，我们要熟悉匀变速直线运动的特点和一些规律．
解题过程中要注意字母的运算．