增分微点1　测量重力加速度的几种方法-2025版创新设计高考物理一轮复习.pdf

测量重力加速度的几种方法

方法利用打点计时器测量

例1(2024·广东江门市期中)利用图1甲所示的装置可以研究自由落体运动，实验

中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时

器会在纸带上打出一系列的点。

(1)为了减小误差，重物应选________(填入正确选项前的字母)。

A.木块B.铁块

C.塑料块

(2)为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有________(填入正确选项前的

字母)。

A.天平B.秒表

C.刻度尺

(3)取下纸带，取其中的一段标出计数点如图乙所示，测出相邻计数点间的距离分

别为s＝2.60cm，s＝4.14cm，s＝5.69cm，s＝7.22cm，s＝8.75cm，s＝10.29

123456

cm，已知打点计时器的打点间隔T＝0.02s，则重物运动的加速度计算表达式为a

2

＝____________，代入数据，可得加速度a＝________m/s(计算结果保留3位有

效数字)。

图1

答案(1)B(2)C

ssssss

＋＋－－－

654321

(3)9.60

36T2

解析(1)为了减小阻力对实验的影响，使重物的重力远大于阻力，重物应选质量

大、体积小，即密度大的铁块，故B正确。

(2)本实验不需要测量质量，故不需要天平，故A错误；打点计时器本身具有计时

功能，所以本实验不需要秒表，故B错误；本实验需要利用刻度尺测量纸带上所

打计数点间的距离来计算加速度的大小，故需要刻度尺，故C正确。

(3)由纸带可知相邻计数点间还有一个点，则相邻计数点间的时间间隔为t＝2T

根据逐差法Δs＝at2可得重物运动的加速度计算表达式为

ssssssssssss

＋＋－－－＋＋－－－

654321654321

a＝＝

9t236T2

2

已知打点计时器的打点间隔T＝0.02s，代入数据，可得加速度大小a＝9.60m/s。

方法利用光电门测量

例2某小组用如图2甲所示的装置测量重力加速度，实验过程如下：

图2

①用游标卡尺测出小球直径d，测量结果如图乙所示；

②将铁架台竖直架稳，将电磁铁和与光电计时器相连的光电门自上而下依次固定，

调节电磁铁的位置，使小球由静止释放后球心恰好能通过光电门中心；

③将毫米刻度尺竖直固定在铁架台上，使被电磁铁吸住的小球球心与刻度尺0刻

度线恰好对齐，读取并记录光电门中心对应的刻度尺读数l；

④断开电磁铁电源，小球下落，读取光电计时器记录下的挡光时间t；

⑤调整光电门高度重复实验。

请回答下列问题：

(1)小球直径d＝________cm。

(2)当地的重力加速度大小g＝________(用实验中所测物理量字母表示)。

(3)若实验中操作不当，导致小球下落过程球心并没有通过光电门中心，光电计时

器仍记录下了挡光时间，则该操作会导致测得的重力加速度值________(选填“偏

大”“偏小”或“不变”)。

d2

答案(1)1.050(2)2lt2(3)偏大

解析(1)游标卡尺为20分度，精度为0.05mm，故根据游标卡尺的读数可知小球

直径为d＝10mm＋10×0.05mm＝1