Question

在暗室中用如图1所示装置做“测定重力加速度”的实验．实验器材有：铁架台、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盘、带荧光刻度的毫米刻度尺、频闪仪．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的落下．
②用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮．由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次观察到空间中有一串仿佛固定不动的水滴．
③用竖直放置的毫米刻度尺测得各个水滴所对应的刻度．
④处理实验数据．
（1）实验中第一次观察到空间中有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率f₁与f₂水滴滴落的频率的关系为：

f₁=f₂

．
（2）实验中第一次观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30Hz，某同学读出其中比较圆的水滴到第一个水滴0的距离如图2所示．根据数据测得当地重力加速度应为g=

9.78

m/s²，水滴C此时的速度v_C

2.27

 m/s（结果都保留三位有效数字）．

Answer 1

分析：该实验利用了自由落体运动的规律，根据匀变速直线运动的规律可以求出水滴C的速度，利用逐差法可以求出重力加速度的大小．

解答：解：（1）频闪仪的闪光频率f₁与f₂水滴滴落的频率的关系为f₁=f₂；
（2）根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，有：
两雨滴之间的时间为：T=

1

f

=

1

30

s
v_C=

BD

2T

=2.27m/s
选择图中的后四段位移，根据逐差法有：
s₃-s₁=2a₁T²
s₄-s₂=2a₂T²
a=

a1+a2

2

=

S4+S3-S2-S1

4T2

=9.78m/s²
故答案为：f₁=f₂；2.27m/s；9.78m/s²

点评：该实验和利用打点计时器的工作原理一样，明确了实验原理，即可正确解答