2025年高考用電火花描跡儀測量自由落體的重力加速度

　　【目的和要求】

　　測定自由落體的重力加速度。

　　【儀器和器材】

　　電火花描跡儀，及配套描跡電源，白紙。

　　【實(shí)驗方法】

　　1．把描跡儀豎直放置。在上支座板上裝一重垂線(xiàn)。調節下支座板上的豎放調節螺釘，使重垂線(xiàn)與導電管平行（其重錘尖與下支座板上的孔正對）。將描跡電源的脈沖開(kāi)關(guān)扳向下方，用高壓插接線(xiàn)把描跡電源與描跡儀上的“＋”、“0”插接孔相連，把電磁鐵電源輸出線(xiàn)插入電磁鐵電源插座。把電磁鐵插件插入上支座板插件孔內，并將其線(xiàn)圈引出線(xiàn)插入電磁鐵插座（如圖所示）。在導電管上卷上墨粉紙和白紙，用夾子夾好。

　　2．把鋼墜子吸附在電磁鐵上，注意使其上的放電針的兩尖端分別指向兩根導電管，且使兩邊的空氣間隙相同。把脈沖開(kāi)關(guān)扳向上方，電磁鐵斷電，鋼墜子自由下落，同時(shí)高壓電脈沖通過(guò)墜子上的放電針產(chǎn)生每秒50次的火花放電，墜子的位移隨時(shí)間變化的情況被紙帶記錄下來(lái)。在墜子將落至下支座板時(shí)，立即將脈沖開(kāi)關(guān)扳至下方。轉動(dòng)紙帶，重做一次實(shí)驗。

　　3．取下紙帶，根據紙帶的記錄和實(shí)驗原理分析墜子的運動(dòng)性質(zhì)，并求出該處的重力加速度。

　　【注意事項】

　　1．重垂線(xiàn)一定要調好，否則墜子下落時(shí)，其上放電針不能與導電管保持恒定的空氣間隙，影響點(diǎn)跡的清晰度和大小，甚至劃破記錄紙而使實(shí)驗失敗。調好了，墜子將會(huì )落入下支座板上的孔內。

　　2．取計數點(diǎn)時(shí)，可只舍去第一點(diǎn)（為什么必須舍去？）從第二點(diǎn)開(kāi)始計數。由于加速度大，點(diǎn)跡間距離較大，紙帶上點(diǎn)跡數不多，可以每隔兩個(gè)（或三個(gè)）點(diǎn)跡取一個(gè)計數點(diǎn)。

　　3．由于火花放電時(shí)間比打點(diǎn)計時(shí)器振動(dòng)針與紙帶接觸時(shí)間小得多，所以此法所得點(diǎn)跡渾圓清晰，測量誤差較小。如果市電是穩定的50赫茲，則所測重力加速度可以精確到第三位有效數字。

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