Question

用光电门和数字计时器测量自由落体的重力加速度。

（1）装置如图所示，过程如下：

①按图将光电A、B和电磁铁安装在支架上，调整它们的位置使三者在同一竖直线上，当电磁铁断电释放小球后小球能顺利通过两个光电门。

②将数字计时器与光电门连接，再接通电磁铁电源吸住小球，开始实验，切断电磁铁电源，小球落下，当小球经过光电门A，光路被切断瞬间，开始计时；当小球经过光电门B，光路被切断瞬间停止计时，记录数字计时器显示的时间△t。

③用直尺测出从小球开始下落的位置到两个光电门中心的距离h₁、h₂

由此可计算重力加速度的表达式为g=________。（用含有△t、h₁，h₂的表达式表示）

（2）请写出一条能够减小本实验误差的方法。________________________________________

Answer

多次测量，求平均值；换密度更大的小球进行实验；适当增加两光电门间的距离；

【解析】(1)设从开始到A运动的时间为t，根据自由落体运动公式得：

从开始到A点： …①

从开始到B点： …②

联立①②解之得：g=

(2)在测量的过程中，由于总是会存在一定的偶然误差，所以通过多次测量球平均值的方法可以减小实验的误差。

【名师点睛】

由于测量自由落体的重力加速度，类比对应的公式可知，由刻度尺读出两光电门的高度差，由光电计时器读出小球从光电门1到光电门2的时间，根据匀变速直线运动位移时间公式列出等式求解。