Question

17．自來(lái)水龍頭下面放著一非常淺的平底容器，調(diào)節(jié)水龍頭的開(kāi)關(guān)，使水一滴一滴地下落．繼續(xù)調(diào)節(jié)，當(dāng)調(diào)節(jié)到前一滴水碰到容器底部的瞬間，這一滴水正好從水龍頭口開(kāi)始下落時(shí)為止（這兩滴水之間沒(méi)有水滴）．
（1）根據(jù)水滴的運(yùn)動(dòng)情況，如果要測(cè)出當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g，需要測(cè)定的物理量有：水滴下落的高度和水滴下落的時(shí)間，需要的實(shí)驗(yàn)器材有：刻度尺和秒表．
（2）在下面的橫線上寫(xiě)出隨后的主要實(shí)驗(yàn)步驟：測(cè)量出水龍頭到容器底部的距離h，測(cè)出n滴水下落所需要的時(shí)間t，根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)計(jì)算g．
（3）g值的表達(dá)式為g=$\frac{2h{n}^{2}}{{t}^{2}}$．

Answer 1

分析 運(yùn)用h=$\frac{1}{2}$gt²這一原理測(cè)量重力加速度的大小，注意測(cè)量時(shí)間時(shí)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)測(cè)量n滴水下落的時(shí)間從而得出一滴水下落的時(shí)間．

解答 解：（1）根據(jù)h=$\frac{1}{2}$gt²知，g=$\frac{2h}{{t}^{2}}$，要測(cè)出重力加速度，需要測(cè)量水滴下落的高度和水滴下落的時(shí)間．高度用刻度尺測(cè)量，時(shí)間用秒表測(cè)量．
（2）用刻度尺測(cè)出水龍頭到容器底部的距離h，因?yàn)橐獪p小測(cè)量誤差，不能測(cè)量一滴水下落的時(shí)間，而是測(cè)量n滴水下落的時(shí)間，求出平均值得出一滴水下落的時(shí)間．
（3）一滴水下落的時(shí)間為：t₀=$\frac{t}{n}$，根據(jù)g=$\frac{2h}{{t}_{0}^{2}}$ 得：g=$\frac{2h{n}^{2}}{{t}^{2}}$．
故答案為：（1）水滴下落的高度和水滴下落的時(shí)間；刻度尺和秒表；
（2）測(cè)量出水龍頭到容器底部的距離h，測(cè)出n滴水下落所需要的時(shí)間t，根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)計(jì)算g；
（3）g=$\frac{2h{n}^{2}}{{t}^{2}}$．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零，加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)h=$\frac{1}{2}$gt²可以測(cè)量重力加速度．