Question

17．自來水龍頭下面放著一非常淺的平底容器，調(diào)節(jié)水龍頭的開關(guān)，使水一滴一滴地下落．繼續(xù)調(diào)節(jié)，當調(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始下落時為止（這兩滴水之間沒有水滴）．
（1）根據(jù)水滴的運動情況，如果要測出當?shù)氐闹亓�加速度g，需要測定的物理量有：水滴下落的高度和水滴下落的時間，需要的實驗器材有：刻度尺和秒表．
（2）在下面的橫線上寫出隨后的主要實驗步驟：測量出水龍頭到容器底部的距離h，測出n滴水下落所需要的時間t，根據(jù)實驗記錄數(shù)據(jù)計算g．
（3）g值的表達式為g=$\frac{2h{n}^{2}}{{t}^{2}}$．

Answer 1

分析 運用h=$\frac{1}{2}$gt²這一原理測量重力加速度的大小，注意測量時間時為了減小實驗誤差，應測量n滴水下落的時間從而得出一滴水下落的時間．

解答 解：（1）根據(jù)h=$\frac{1}{2}$gt²知，g=$\frac{2h}{{t}^{2}}$，要測出重力加速度，需要測量水滴下落的高度和水滴下落的時間．高度用刻度尺測量，時間用秒表測量．
（2）用刻度尺測出水龍頭到容器底部的距離h，因為要減小測量誤差，不能測量一滴水下落的時間，而是測量n滴水下落的時間，求出平均值得出一滴水下落的時間．
（3）一滴水下落的時間為：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間；刻度尺和秒表；
（2）測量出水龍頭到容器底部的距離h，測出n滴水下落所需要的時間t，根據(jù)實驗記錄數(shù)據(jù)計算g；
（3）g=$\frac{2h{n}^{2}}{{t}^{2}}$．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道自由落體運動是初速度為零，加速度為g的勻加速直線運動，根據(jù)h=$\frac{1}{2}$gt²可以測量重力加速度．