Question

7．頻閃儀在物理教學(xué)中的運(yùn)用，為一些實(shí)驗(yàn)帶來了方便．在暗室中用圖1所示裝置做“測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺絲夾子、接水鋁盒、一根熒光刻度的米尺、頻閃儀．具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①在漏斗內(nèi)盛滿清水，旋松螺絲夾子，水滴會以一定的頻率一滴滴的落下．
②用頻閃儀發(fā)出的閃光將水滴流照亮，由大到小逐漸調(diào)節(jié)頻閃儀的頻率直到第一次看到一串仿佛固定不動的水滴．
③用豎直放置的米尺測得各個水滴所對應(yīng)的刻度．
④采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)如圖2所示．
實(shí)驗(yàn)中看到空間有一串仿佛固定不動的水滴時，頻閃儀的閃光頻率為30Hz，根據(jù)數(shù)據(jù)測得當(dāng)?shù)刂亓�加速度g=9.72m/s²；第8個水滴此時的速度v₈=2.27m/s（結(jié)果都保留三位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 該實(shí)驗(yàn)利用了自由落體運(yùn)動的規(guī)律，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的規(guī)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：頻閃儀的閃光頻率f₁與f₂水滴滴落的頻率的關(guān)系為f₁=f₂；所以兩個水滴之間的時間間隔為：$T=\frac{1}{f}=\frac{1}{30}s$
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的瞬時速度等于該過程中的平均速度，有${v}_{8}=\frac{{x}_{79}}{2T}=\frac{0.3440-0.193}{2×\frac{1}{30}}=2.27$m/s
選擇圖中的后四段位移，根據(jù)逐差法有：
s₃-s₁=2a₁T²
s₄-s₂=2a₂T²
a=$\frac{{a}_{1}+{a}_{2}}{2}=\frac{0.4367-0.2639-（0.2639-0.134）}{4×{（\frac{1}{30}）}^{2}}$=9.72m/s²
故答案為：9.72，2.27

點(diǎn)評 該實(shí)驗(yàn)和利用打點(diǎn)計(jì)時器的工作原理一樣，明確了實(shí)驗(yàn)原理，即可正確解答