高中物理 匀变速直线运动的研究——测量重力加速度的方法

前面讲了研究自由落体运动规律的实验，实验中可以测出物体下落的重力加速度，这一节的内容介绍三种不同的测量重力加速度的方法。

一、频闪照片

这种方法所用到的原理是在匀变速直线运动中， 物体在连续相等时间通过的位移之差是一个定值，即，自由落体运动的本质就是匀变速直线运动，所以有，就可以算出重力加速度g。

举个例子，如图是做自由落体运动的物体在一个频闪周期为的相机拍摄下得到的频闪照片。

物体下落的高度（单位为cm）分别为，在连续相等的时间内小球通过的位移，，，

这几个位移之差，0.27cm就是连续相等时间内通过的位移之差，带入到公式得，就是当地的重力加速度。

二、打点计时器

测量时将重物固定在纸带下方，打开打点计时器后将重物静止释放，这样纸带在重物的带动下就做自由落体运动，求出各点瞬时速度做出v-t图像，即可得到重力加速度。（具体操作步骤和注意事项请看上一篇文章《高中物理 匀变速直线运动的研究——研究自由落体运动的规律》）

也可以用其它方法来计算重力加速度，比如逐差法。

例如，交流电的频率为50Hz，那么打点周期就为0.02s。图中的各段位移分别为2.84cm、3.26cm、3.65cm、4.04cm、4.42cm、4.81cm、5.22cm，根据逐差法列式子得，带入数据得。

注意：频闪照相法和打点计时器能够测量所有匀变速直线运动的加速度。

三、滴水法

这种方法专门用来测量自由落体加速度。需要用到的仪器有秒表、刻度值、自来水管和托盘。实验时调整水龙头，在第一滴水落入盘中听见响声的时候，第二滴水刚好从管口处准备下落，这样两次响声之间的时间就是水滴自由下落的时间，这个时间比较短，需要测量从第一声到第n声的总时间，那么每一滴水下落的时间；再用刻度尺测量出水管到托盘之间的高度h，利用公式即可计算出重力加速度。

注意：这个实验中要想减小实验误差，n的值要足够大。

总结

频闪照相和打点计时器的方法都是利用匀变速直线运动的推论一，所以这种方法可以测量任何匀变速直线运动的加速度；滴水法用的公式是，只能用来测量重力加速度。