Question

某同學用圖所示裝置測量重力加速度g，所用交流電頻率為50 Hz.在所選紙帶上取某點為0號計數點，然后每3個點取一個計數點.所有測量數據及其標記符號如圖所示.該同學用兩種方法處理數據（T為相鄰兩計數點的時間間隔）：

方法A：由g₁＝(s₂－s₁)/T²，g₂＝(s₃－s₂)/T²，……，g₅＝(s₆－s₅)/T²，取平均值g＝8.667 m/s²；

方法B：由g₁＝(s₄－s₁)/3T²，g₂＝(s₅－s₂)/3T²，g₃＝(s₆－s₃)/3T²，取平均值g＝8.673 m/s².

從數據處理方法看，在s₁、s₂、s₃、s₄、s₅、s₆中，對實驗結果起作用的，方法A中有_______；方法B中有_________.因此，選擇方法_________（選填“A”或“B”）更合理，這樣可以減少實驗的_________（選填“系統”或“偶然”）誤差.本實驗誤差的主要來源有________________

_________________________________________________________________（試舉出兩條）.

 

Answer 1

【答案】

s₁，s₆或37.5，193.5  s₁，s₂，s₃，s₄，s₅，s₆或37.5，69.0，100.5，131.5，163.0，193.5  B  偶然  阻力(空氣阻力，振針的阻力，限位孔的阻力，復寫紙的阻力等)，交流電頻率波動，長度測量，數據處理方法等.

【解析】用A中的方法求平均值的表達式為：將各值代入可得：

所以方法A只用到了數據s₆和s₁,而用方法B求平均值的表達式經整理為：，所以方法B把所有數據全用上了，可以最大程度地減小誤差.

思路分析：在根據實驗結果，求加速度時一般平均值的表達式為：，得出的誤差較小

試題點評：解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數據處理以及注意事項．紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的加速度．