Question

某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度，实验装置如图4－9所示．倾斜的球槽中放有若干个小铁球，闭合开关K，电磁铁吸住第1个小球．手动敲击弹性金属片M，M与触头瞬间分开，第1个小球开始下落，M迅速恢复，电磁铁又吸住第2个小球．当第1个小球撞击M时，M与触头分开，第2个小球开始下落…….这样，就可测出多个小球下落的总时间．

图4－9

(1)在实验中，下列做法正确的有________．

A．电路中的电源只能选用交流电源

B．实验前应将M调整到电磁铁的正下方

C．用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度

D．手动敲击M的同时按下秒表开始计时

(2)实验测得小球下落的高度H＝1.980 m,10个小球下落的总时间T＝6.5 s．可求出重力加速度g＝__________ m/s².(结果保留两位有效数字)

(3)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间Δt磁性才消失，因此，每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差Δt，这导致实验误差．为此，他分别取高度H₁和H₂测量n个小球下落的总时间T₁和T₂.他是否可以利用这两组数据消除Δt对实验结果的影响？________(填“是”或“否”)

(4)在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的两个办法．

①_______________________________________________________；

②________________________________________________________.

Answer 1

解析：(1)M与触头接触期间，电磁铁应保持磁性存在，故电源用直流电源和交流电源均可，A项错误；实验中要通过小球撞击M断开电路来释放下一小球，故M必须在电磁铁正下方，B项正确；小球下落的高度应为电磁铁下端到M的竖直距离减去小球直径，C项错误；手敲击M瞬间，小球1即开始下落，故应同时开始计时，D项正确．

(2)H＝gt²＝g²

所以g＝＝ m/s²＝9.4 m/s²

(3)由H₁＝g²和H₂＝g²

可得g＝，因此可以消去Δt的影响．

(4)增加小球下落的高度或多次重复实验，取平均值做为最后的测量结果均能使实验误差减小

答案：(1)BD　(2)9.4　(3)是

(4)①增加小球下落的高度；②多次重复实验，结果取平均值