2026版创新设计高考总复习物理(人教基础版)教师用-增分微点1　测量重力加速度的几种方法.docxVIP

增分微点1测量重力加速度的几种方法

方法利用打点计时器测量

例1(2025·广东江门高三期中)利用图甲所示的装置可以研究自由落体运动，实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列的点。

(1)为了减小误差，重物应选(填入正确选项前的字母)。?

A.木块 B.铁块 C.塑料块

(2)为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有(填入正确选项前的字母)。?

A.天平 B.秒表 C.刻度尺

(3)取下纸带，取其中的一段标出计数点如图乙所示，测出相邻计数点间的距离分别为x1=2.60cm，x2=4.14cm，x3=5.69cm，x4=7.22cm，x5=8.75cm，x6=10.29cm，已知打点计时器的打点间隔T=0.02s，则重物运动的加速度计算表达式为a=，代入数据，可得加速度a=m/s2(计算结果保留3位有效数字)。?

答案(1)B(2)C(3)x6+

解析(1)为了减小阻力对实验的影响，使重物的重力远大于阻力，重物应选质量大、体积小，即密度大的铁块，故选B。

(2)本实验不需要测量质量，则不需要天平，故A错误;打点计时器本身具有计时功能，所以本实验不需要秒表，故B错误;本实验需要利用刻度尺测量纸带上所打计数点间的距离来计算加速度的大小，需要刻度尺，故C正确。

(3)由纸带可知相邻计数点间还有一个点，则相邻计数点间的时间间隔为t=2T，根据逐差法Δx=at2可得重物运动的加速度计算表达式为

a=x6+

已知打点计时器的打点间隔T=0.02s，代入数据，可得加速度大小a=9.60m/s2。

方法利用光电门测量

例2(2025·广西南宁赣州市三中月考)用如图甲所示的实验装置测定重力加速度。实验器材有:小钢珠、固定底座、带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器(其中光电门1更靠近小钢珠释放器)，小钢珠释放器(可使小钢珠无初速度释放)、网兜。实验时可用两光电门测量小钢珠从光电门1运动至光电门2的时间t，并从竖直杆上读出两光电门间的距离h。

(1)用游标卡尺测量小钢珠的直径如图乙所示，则直径为cm。?

(2)保持光电门1的位置不变，改变光电门2的位置，测得多组h、t。根据测得的数据作出ht－t图线，若图线斜率的绝对值为k，与纵轴的截距为a，根据图线可求出重力加速度大小为;纵截距a与的大小相等(忽略空气阻力)。

答案(1)1.170(2)2k小钢珠经过光电门1的速度

解析(1)游标卡尺的主尺读数为11mm，游标读数为14×0.05mm=0.70mm，则最终读数为11.70mm=1.170cm。

(2)根据h=v1t+12gt2知ht=v1+12gt，作出ht－t图线，如图所示，则图线的斜率绝对值k=12g，解得g=2k，纵截距

方法利用频闪照相法或滴水法测量

例3(2025·浙江金华检测)某同学以墙面为背景，使用手机频闪照相功能拍摄小球自由下落的过程，通过对频闪照片的研究，粗略测定当地的重力加速度。请回答下列问题:

(1)该同学要从下列物体中选择做自由落体的小球，最为合理的是。?

A.小塑料球 B.小木球 C.小钢球 D.小泡沫球

(2)如图为该同学拍得的频闪照片的一部分，测得图中部分墙的高度h=0.72m，手机曝光时间间隔为0.07s，则当地重力加速度g=m/s2，小球到达位置4时的速度大小为m/s(结果保留3位有效数字)。?

(3)照片中位置1(选填“是”“不是”或“不确定是”)小球自由下落的初始位置，由于受空气阻力影响，测出的重力加速度值比实际值(选填“偏大”或“偏小”)。?

答案(1)C(2)9.803.77(3)不是偏小

解析(1)为减小空气阻力对实验造成的误差，需要选择密度较大的小钢球来做实验，质量相同的情况下体积相对较小，故选C。

(2)由题可得每块砖的厚度h=0.7215m=0.048m，则g=h34-h122t2=2×0.0482×(0.07)2m/s2≈9.80m/s2，小钢球到达位置3时的速度v3=h23+h342t=9×0.0482×0.07m/s≈3.09

(3)由于4个小球间竖直距离之比为3∶4∶5，故照片中位置1不是小球自由下落的初始位置;由于受空气阻力影响，小球下落的实际加速度小于重力加速度，测出的重力加速度的值比实际值偏小。

方法利用传感器测量

例4某同学利用如图所示的装置测量重力加速度，其中光栅板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带(宽度用d表示)。实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度，令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记