Question

12．（1）一位同學(xué)在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量自由落體的加速度”實(shí)驗(yàn)中，有下列器材可供選擇：鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及復(fù)寫紙、低壓直流電源、天平、導(dǎo)線、開關(guān)、秒表、紙帶若干．
其中不必要的器材是低壓直流電源、天平、秒表，缺少的器材是低壓交流電源、刻度尺、重錘．
（2）如圖是該同學(xué)選取的一條較理想的紙帶，紙帶下落過程中D點(diǎn)的速度大小為V_D=0.58m/s，紙帶下落的加速度a=9.6m/s²（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．計(jì)算得到的加速度比重力加速度的標(biāo)準(zhǔn)值9.8m/s²偏�。� 填“大或小”）．誤差的主要來源是：紙帶受到的摩擦力和重錘受空氣阻力，減少誤差的方法有：增大重錘重量，減少摩擦的影響．

Answer 1

分析 （1）要測(cè)重錘下降的距離和瞬時(shí)速度，測(cè)量瞬時(shí)速度和下降的距離均需要刻度尺，不需要秒表，重錘的質(zhì)量可測(cè)可不測(cè)；
（2）用平均速度代替瞬時(shí)速度的方法求解瞬時(shí)速度，再依據(jù)速度公式，求解D點(diǎn)速度大�。�
用作差法求解減速過程中的加速度；根據(jù)紙帶減速過程中，除滑動(dòng)摩擦力外，還有阻力，從而即可求解．

解答 解：（1）其中不必要的器材是：因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、$\frac{1}{2}$mv²的大小關(guān)系，故m可約去，不需要用天平．
不需要秒表，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器本身可以表示出時(shí)間；及低壓直流電源也不需要．
缺少的器材是：毫米刻度尺，在實(shí)驗(yàn)中需要刻度尺測(cè)量紙帶上點(diǎn)與點(diǎn)間的距離從而可知道重錘下降的距離，以及通過紙帶上兩點(diǎn)的距離，求出平均速度，從而可知瞬時(shí)速度，同時(shí)還差接電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的低壓交流電源．
（2）根據(jù)某段的平均速度等于中時(shí)刻的速度，則有：v_D=$\frac{{x}_{CE}}{2T}$=$\frac{9.6+13.4}{2×0.02}×1{0}^{-2}$ m/s≈0.58m/s
根據(jù)加速度公式a=$\frac{{x}_{DF}-{x}_{BD}}{4{T}^{2}}$=$\frac{13.4+17.3-5.8-9.6}{4×0.0{2}^{2}}×1{0}^{-2}$  m/s²=9.6 m/s²；
得到的加速度比重力加速度的標(biāo)準(zhǔn)值9.8m/s²偏小；
誤差的主要來源是：紙帶受到的摩擦力和重錘受空氣阻力，
減少誤差的方法有：增大重錘重量，減少摩擦的影響；
故答案為：（1）低壓直流電源、天平、秒表；低壓交流電源、刻度尺、重錘；
（2）0.58；   9.6；  小；紙帶受到的摩擦力和重錘受空氣阻力；增大重錘重量，減少摩擦的影響．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握用“打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量自由落體的加速度”實(shí)驗(yàn)的原理，知道需要測(cè)量哪些量，需要哪些器材；
要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用，掌握求瞬時(shí)速度與加速度的方法，會(huì)分析產(chǎn)生誤差原因．