2026版高三物理一轮复习第一章 学科素养聚焦 科学思维方法指导：测定重力加速度的几种方法讲义课件+课时练

简洁实用高效学科素养聚焦科学思维方法指导：测定重力加速度的几种方法物理方法1利用打点计时器测量【例1】

(2022·北京卷改编)某同学利用自由落体运动测量重力加速度，实验装置如图甲所示，打点计时器接在频率为50.0Hz的交流电源上。使重锤自由下落，打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的一条纸带，依次标出计数点1，2，…，8，相邻计数点之间还有1个计时点。分别测出相邻计数点之间的距离x1，x2，…，x7，并求出打点2，3，…，7时对应的重锤的速度。在坐标纸上建立v－t坐标系，根据重锤下落的速度作出v－t图线并求重力加速度。(1)图乙为纸带的一部分，打点3时，重锤下落的速度v3＝________m/s(结果保留三位有效数字)。1.15

(2)除点3外，其余各点速度对应的坐标点已在图丙坐标系中标出，请在图中标出速度v3对应的坐标点，并作出v－t图线。【答案】如图所示(3)根据图丙，实验测得的重力加速度g＝________m/s2(结果保留三位有效数字)。9.79方法2利用光电门测量【例2】

(2020·海南卷)某同学用如图甲所示的装置测量重力加速度。实验器材：有机玻璃条(白色是透光部分，黑色是宽度均为d＝1.00cm的挡光片)，铁架台，数字计时器(含光电门)，刻度尺。主要实验过程如下：(1)将光电门安装在铁架台上，下方放置承接玻璃条下落的缓冲物。(2)用刻度尺测量两挡光片间的距离，刻度尺的示数如图乙所示，读出两挡光片间的距离L＝__________cm。【解析】

两挡光片间的距离L＝15.40cm－0＝15.40cm。15.40

(3)手提玻璃条上端使它静止在____方向上，让光电门的光束从玻璃条下端的透光部分通过。【解析】

手提玻璃条上端使它静止在竖直方向上，让光电门的光束从玻璃条下端的透光部分通过。竖直(4)让玻璃条自由下落，测得两次挡光的时间分别为t1＝10.003ms和t2＝5.000ms。(5)根据以上测量的数据计算出重力加速度g＝________m/s2(结果保留三位有效数字)。9.74

方法3利用滴水法测量【例3】在暗室中用如图甲所示装置做“测定重力加速度”的实验。实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根荧光刻度尺、频闪仪。具体实验步骤如下：①在漏斗中盛满清水，旋松螺丝夹子使水滴以一定的频率一滴滴地落下；②用频闪仪发出的白闪光将水滴照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的闪光频率，直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴；③记录各个水滴在竖直放置的刻度尺上所对应的位置；④采集数据并处理。(1)实验中看到一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率满足的条件是__________________________________。【解析】

后一个水滴经过一个频闪时间间隔运动到前一个水滴的位置，可看到一串仿佛固定不动的水滴，即频闪仪的闪光频率等于水滴滴落的频率时，水滴仿佛固定不动。频闪仪的闪光频率等于水滴滴落的频率(2)实验中观察到水滴“固定不动”时频闪仪的闪光频率为30Hz，某同学在此时得到如图乙所示的第1个水滴到第10个水滴的位置，根据数据测得当地重力加速度g＝________m/s2；第8个水滴此时的速度v8＝________m/s。(结果均保留三位有效数字)9.72

2.25(3)该实验存在系统误差的原因可能是(答出一条即可)______。【解析】

空气阻力对水滴的运动产生影响；水滴滴落的频率不恒定也会对实验产生影响。见解析方法4利用频闪照相法次数12345Δl/cm0.850.860.820.830.85v/(m·s-1)4.25

4.104.154.25H/m0.91810.94230.85300.88600.9231(1)测量该小球直径时，游标卡尺示数如图乙所示，小球直径为__________mm。解析：由游标卡尺的读数规则可知，小球的直径为d＝15mm＋15×0.05mm＝15.75mm。15.75(2)在第2次实验中，小球下落H

＝0.9423m时的速度大小v＝________m/s(保留三位有效数字)；第3次实验测得的当地重力加速度大小g＝________m/s2(保留三位有效数字)。4.309.85(3)(多选)可以减小本实验重力加速度大小测量误差的措施有____。A．适当减小相机的曝光时间B．让小球在真空管中自由下落C．用质量相等的实心铝球代替实心钢球解析：小球下落一定高度时的瞬时速度近似为曝光时间内的平均速度，曝光时间越短，曝光时间内的平均速度越接近瞬时速度，实验