在《用單擺測定重力加速度》的實驗中，為防止擺球在擺動過程中形成“圓錐擺”，實驗中采用了如圖甲所示的雙線擺．測出擺線長度為L，線與水平橫桿夾角為θ，擺球半徑為r．若測出擺動的周期為T，則此地重力加速度為
4π2(Lsinθ+r)
T2
4π2(Lsinθ+r)
T2
；某同學用10分度的游標卡尺測量擺球的直徑時主尺和游標如圖乙所示，則擺球的半徑r為
8.0
8.0
mm．
分析：圖中是雙線擺，擺長等于球心到天花板間的垂直距離．由數(shù)學知識求得擺長，由單擺的周期公式求解g．
先讀主尺（只讀整數(shù)），再加上游標尺（格數(shù)乘以分度分之一，格數(shù)找對齊的一個不估讀），即讀出擺球的直徑，求出半徑．
解答：解：該擺稱為雙線擺，其等效擺長為l=Lsinθ+r
根據(jù)單擺的周期公式T=2π
l
g
得
  g=
4π2l
T2
=
4π2(Lsinθ+r)
T2

主尺讀數(shù)：16mm，游標尺對齊格數(shù)為0，讀數(shù)：0×0.1=0.0mm，所以擺球的直徑為：d=16mm+0.0mm=16.0mm
故半徑為r=
d
2
=8.0mm
故答案為：
4π2(Lsinθ+r)
T2
；8.0
點評：本題是等效單擺問題，常用儀器的讀數(shù)要掌握，這是物理實驗的基礎．掌握單擺的周期公式，從而求解重力加速度．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

某實驗小組在進行“用單擺測定重力加速度”的實驗中，已知單擺在擺動過程中的擺角小于5°；在測量單擺的周期時，從單擺運動到最低點開始計時且記數(shù)為1，到第n次經(jīng)過最低點所用的時間內(nèi)為t；在測量單擺的擺長時，先用毫米刻度尺測得懸掛后的擺線長（從懸點到擺球的最上端）為L，再用游標卡尺測得擺球的直徑為d．
（1）該單擺在擺動過程中的周期為
2t
n-1
2t
n-1
．
（2）用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達式g=
(n-1)2π2(2l+d)
2t2
(n-1)2π2(2l+d)
2t2
．
（3）實驗結束后，某同學發(fā)現(xiàn)他測得的重力加速度的值總是偏大，其原因可能是下述原因中的
BD
BD
．
A．單擺的懸點未固定緊，振動中出現(xiàn)松動，使擺線增長了
B．把n次擺動的時間誤記為（n+1）次擺動的時間
C．以擺線長作為擺長來計算
D．以擺線長與擺球的直徑之和作為擺長來計算
（4）為了提高實驗精度，在實驗中可改變幾次擺長L并測出相應的周期T，從而得出一組對應的L與T的數(shù)據(jù)，再以L為橫坐標、T2為縱坐標將所得數(shù)據(jù)連成直線，并求得該直線的斜率k．則重力加速度g=
4π2
k
4π2
k
．（用k表示）若根據(jù)所得數(shù)據(jù)連成的直線的延長線沒過坐標原點，而是與縱軸的正半軸相交于一點，則實驗過程中可能存在的失誤是
擺長漏加小球半徑
擺長漏加小球半徑
，因此失誤，由圖象求得的重力加速度的g
無影響
無影響
偏大，偏小，無影響）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

某實驗小組在進行“用單擺測定重力加速度”的實驗中，已知單擺在擺動過程中的擺角小于5°；在測量單擺的周期時，從單擺運動到最低點開始計時且記數(shù)為1，到第n次經(jīng)過最低點所用的時間內(nèi)為t；在測量單擺的擺長時，先用毫米刻度尺測得懸掛后的擺線長（從懸點到擺球的最上端）為L，再用游標卡尺測得擺球的直徑為d．
（1）該單擺在擺動過程中的周期為
2t
n-1
2t
n-1
．
（2）用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達式g=
(n-1)2π2(2l+d) 
2t2
(n-1)2π2(2l+d) 
2t2
．
（3）實驗結束后，某同學發(fā)現(xiàn)他測得的重力加速度的值總是偏大，其原因可能是下述原因中的
BD
BD
．
A．單擺的懸點未固定緊，振動中出現(xiàn)松動，使擺線增長了
B．把n次擺動的時間誤記為（n+1）次擺動的時間
C．以擺線長作為擺長來計算
D．以擺線長與擺球的直徑之和作為擺長來計算
（4）某同學在做“用單擺測定重力加速度”的實驗中，用秒表測單擺完成40次全振動的時間如圖所示，則單擺的周期為
2.005
2.005
s．
（5）為了提高實驗精度，在實驗中可改變幾次擺長L并測出相應的周期T，從而得出一組對應的L與T的數(shù)據(jù)，再以L為橫坐標、T2為縱坐標將所得數(shù)據(jù)連成直線，并求得該直線的斜率k．則重力加速度g=
4π2
k
4π2
k
．（用k表示）若根據(jù)所得數(shù)據(jù)連成的直線的延長線沒過坐標原點，而是與縱軸的正半軸相交于一點，則實驗過程中可能存在的失誤是
擺長漏加小球半徑
擺長漏加小球半徑
，因此失誤，由圖象求得的重力加速度的g
無影響
無影響
偏大，偏小，無影響）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

某實驗小組在進行“用單擺測定重力加速度”的實驗中，已知單擺擺動過程中的擺角小于5°；在測量單擺的周期時，從單擺運動到最低點開始計時且記數(shù)為1，到第n次經(jīng)過最低點所用的時間內(nèi)為t；在測量單擺的擺長時，先用毫米刻度尺測得懸掛后的擺線長（從懸點到擺球的最上端）為L，再用游標卡尺測得擺球的直徑為d．
（1）用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達式g=
π2(n-1)2(L+
d
2
)
t2
π2(n-1)2(L+
d
2
)
t2
．
（2）實驗結束后，某同學發(fā)現(xiàn)他測得的重力加速度的值總是偏大，其原因可能是下述原因中的
BD
BD
．
A．單擺的懸點未固定緊，振動中出現(xiàn)松動，使擺線增長了
B．把n次擺動的時間誤記為（n+1）次擺動的時間
C．以擺線長作為擺長來計算
D．以擺線長與擺球的直徑之和作為擺長來計算
（3）某同學在做“用單擺測定重力加速度”的實驗中，用秒表測單擺完成40次全振動的時間如圖所示，則單擺的周期為
1.995
1.995
s．
（4）為了提高實驗精度，在實驗中可改變幾次擺長L并測出相應的周期T，從而得出一組對應的L與T的數(shù)據(jù)，再以L為橫坐標、T2為縱坐標將所得數(shù)據(jù)連成直線，并求得該直線的斜率k．則重力加速度g=
4π2
k
4π2
k
．（用k表示）若根據(jù)所得數(shù)據(jù)連成的直線的延長線沒過坐標原點，而是與縱軸的正半軸相交于一點，則實驗過程中可能存在的失誤是
擺長漏加小球半徑
擺長漏加小球半徑
，因此失誤，由圖象求得的重力加速度的g
無影響
無影響
（偏大，偏小，無影響）

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科目：高中物理 來源： 題型：

在《用單擺測定重力加速度》的實驗中，某同學測出的g值比當?shù)刂荡�，造成的原因可能是（　　�?/div>
A、擺角太大了（擺角仍小于10°）B、量擺長時從懸點量到球的最下端C、計算擺長時忘記把小球半徑加進去D、擺球不是在豎直平面內(nèi)做簡諧振動，而是做圓錐擺運動E、計算周期時，將（n-1）次全振動誤記為n次全振動

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科目：高中物理 來源： 題型：

(Ⅰ)(1)某同學在做“用單擺測定重力加速度”實驗時，用刻度尺測得擺線長為1 000mm，又用十分度游標卡尺測得小球直徑如圖所示，則單擺擺長為__________mm。

(2)他測得的g值偏小，可能的原因是(    )

A．測擺線長度時拉得過緊

B．擺線上端未牢固地系于懸點，擺動中出現(xiàn)松動致使擺線長度增加了

C．開始計時時，秒表提前按下

D．實驗中誤將49次全振動數(shù)為50次

(Ⅱ)某同學研究加在“4 V  0．7 A”的小燈泡兩端的電壓和通過它的電流的關系，備有下列器材：

A．電動勢E=6 V的直流學生電源

B．量程為0—5 V的電壓表

C．量程為0—15 V的電壓表

D．量程為0—1 A的電流表

E．量程為0—3 A的電流表

F．阻值為0—1 kΩ的滑動變阻器

G．阻值為0—10 Ω的滑動變阻器

H．一個電鍵、導線若干

(1)將所選用器材連接成實驗所用的電路實物圖。

(2)依據(jù)所測數(shù)據(jù)畫出的I-U圖線如圖所示，說明I-U圖線變?yōu)榍�的理由：___________________

(3)若將該小燈泡接在電動勢為3．0 V，內(nèi)阻為5．0 Ω的電池兩端，則小燈泡的實際功率為____________W。

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