Question

某同學(xué)使用有透光狹縫的鋼條和光電計(jì)時(shí)器的裝置測量重力加速度（圖1）．在鋼條豎直下落過程中，鋼條擋住光源發(fā)出的光時(shí)，計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，透光時(shí)停止計(jì)時(shí)，若再次擋光，計(jì)時(shí)器將重新開始計(jì)時(shí)．實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)將鋼條豎直置于一定高度（下端A高于光控開關(guān)），由靜止釋放，測得先后兩段擋光時(shí)間t₁和t₂．

（1）用游標(biāo)卡尺測量AB、AC的長度，其中AB的長度如圖2所示，其值為______mm．
（2）該同學(xué)利用，，求得重力加速度為g=______（用、、t₁、t₂表示）
（3）若狹縫寬度不能忽略，則測量得到的重力加速度值比其真實(shí)值______（偏大或偏�。�．

Answer 1

解：（1）標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為74mm，游標(biāo)尺上第3個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為0.1×3mm=0.3mm，所以最終讀數(shù)為：74mm+0.3mm=74.3mm．
（2）該同學(xué)利用，，
根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度表示鋼條運(yùn)動(dòng)的中間時(shí)刻瞬時(shí)速度，
重力加速度為g==
（3）若狹縫寬度不能忽略，A到C的實(shí)際時(shí)間大于t₁+t₂．所以測量得到的重力加速度值比其真實(shí)值偏大．
故答案為：（1）74.3 （2）（3）偏大
分析：解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．
根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度表示鋼條運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，根據(jù)速加速度定義式求出重力加速度．
點(diǎn)評(píng)：對(duì)于基本測量儀器如游標(biāo)卡尺、螺旋測微器等要了解其原理，正確使用這些基本儀器進(jìn)行有關(guān)測量．知道極短時(shí)間內(nèi)的平均速度可以代替瞬時(shí)速度．