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8分)某同学用时间传感器代替了秒表做“用单摆测重力加速度”的实验,传感器电路如图甲所示, 为光敏电阻,A为一激光源, 为一定值电阻,当光被挡时,就能形成一个脉冲信号;一根细线一端固定在铁架台上,另一端连接一质量为m,半径为r的小球,摆线有效长度为L,如图乙所示,请回答下列问题:

1)激光头A应放在单摆摆动过程中的              位置。

2)当激光被挡住时,信号处理系统获得的是         (填“高电压”或“低电压”)。

3)若相邻的n个高电压脉冲的时间间距为t,则重力加速度的表达式为:       

答案

1)平衡(或最低点)  2)低电压   3

解析:(1)因单摆摆球经过平衡位置处时运动速度最大,将该位置作为计时初始时刻可减小实验误差,故激光头A应放在单摆摆动过程中的平衡位置。

2)因为当光照射光敏电阻时,其阻值变小,由分压原理知,输出的是低电压信号,经处理后显示终端反转变成脉冲信号,故信号处理系统获得的是低电压。

3)因在时间t内只有(n-1)个半周期,有效摆长为L+r,根据单摆的周期公式,即为,化简可得:

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