探究自由落体运动规律

实验目的

1. 探究自由落体运动的规律，验证自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
2. 测定当地的重力加速度 g

实验器材

1. 打点计时器
2. 铁架台（带铁夹）
3. 重锤
4. 纸带
5. 刻度尺
6. 电源
7. （替代方案：手机、米尺）

实验步骤

1. 将打点计时器竖直固定在铁架台上，纸带一端穿过打点计时器并挂上重锤
2. 手提纸带上端，使重锤靠近打点计时器并保持静止
3. 先接通电源，再松开纸带，让重锤自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点
4. 选取点迹清晰的纸带，舍去开头过于密集的点，从某一清晰点开始每隔若干点取一个计数点
5. 用刻度尺测量各计数点到起始点的距离，由相邻计数点间的位移差 Δs 判断是否为匀变速运动
6. 用公式 v = (sn₊₁ − sn₋₁)/(2T) 计算各点瞬时速度，作出 v-t 图像，由图像斜率求出重力加速度 g

实验结论

1. 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，加速度恒定，方向竖直向下
2. 测得的重力加速度 g ≈ 9.8 m/s²（在实验误差允许范围内），与当地重力加速度相符
3. v-t 图像为一条过原点的直线，直线的斜率即重力加速度 g

交流与评价

1. 空气阻力对实验结果有什么影响？如何减小其影响？
2. 不同地点、不同高度的重力加速度相同吗？查阅资料说明
3. 尝试用手机拍摄物体自由下落的视频，利用分帧图片测量重力加速度
4. 如何利用自由落体运动设计一个测量人反应时间的装置？

注意事项