某同學(xué)在家里做用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn),但沒有合適的擺球,他找到了一塊外形不規(guī)則的長(zhǎng)條狀的大理石塊代替了擺球,他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟是:
A.將石塊用細(xì)尼龍線系好,結(jié)點(diǎn)為N,將尼龍線的上端固定于O點(diǎn);
B.用刻度尺測(cè)量ON間尼龍線的長(zhǎng)度l作為擺長(zhǎng);
C.將石塊拉開一個(gè)大約α=5°的角度,然后由靜止釋放;
D.從擺球擺到最高點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí),測(cè)出30次全振動(dòng)的總時(shí)間t,由T=t/30得出周期;
E、?改變ON間尼龍線的長(zhǎng)度再做幾次實(shí)驗(yàn),記下相應(yīng)的l和T;
F、?求出多次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的l和T的平均值作為計(jì)算時(shí)使用的數(shù)
據(jù),帶入公式g=(2π/T)2l求出重力加速度g.  請(qǐng)?zhí)羁眨?br />①你認(rèn)為該同學(xué)以上實(shí)驗(yàn)步驟中存在錯(cuò)誤或不當(dāng)?shù)牟襟E是
BDF
BDF
.(只填寫相應(yīng)的步驟代號(hào)即可)
②該同學(xué)用ON的長(zhǎng)作l為擺長(zhǎng),這樣做引起的系統(tǒng)誤差將使重力
加速度的測(cè)量值比真實(shí)值偏大還是偏?答:
偏小
偏小

③若用上述方法在兩次實(shí)驗(yàn)中分別測(cè)得擺線長(zhǎng)度為l1、l2,若其對(duì)
應(yīng)的周期分別為T1、T2,則可以比較精確地推算出重力加速度的表達(dá)式為
g=4π2
l1-l2
T
2
1
-T
2
2
g=4π2
l1-l2
T
2
1
-T
2
2
分析:(1)擺長(zhǎng)等于懸點(diǎn)到大理石塊的質(zhì)心的距離;單擺在擺角較小時(shí)(小于5°)可看成簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng);在最低點(diǎn)速度最大,此時(shí)開始計(jì)時(shí)誤差最。徊荒芡ㄟ^測(cè)得物理量的平均值作為計(jì)算時(shí)使用的數(shù)據(jù),應(yīng)根據(jù)各組數(shù)據(jù)求出重力加速度,再求平均值.
(2)根據(jù)g=
2l
T2
,判斷g值偏大還是偏。
(3)可以設(shè)石塊質(zhì)心到N點(diǎn)的距離x,通過周期公式T=2π
l
g
兩次測(cè)量列方程組求解.
解答:解:(1)B(擺長(zhǎng)應(yīng)從懸點(diǎn)到大理石塊的質(zhì)心)、D、(測(cè)量時(shí)間應(yīng)從單擺擺到最低點(diǎn)開始)、F(必須先分別求和各組L和T值對(duì)應(yīng)的g,再取所求得的各個(gè)g的平均值).
(2)根據(jù)g=
2l
T2
,擺長(zhǎng)偏短,所以測(cè)得的重力加速度偏。
(3)設(shè)石塊質(zhì)心到M點(diǎn)的距離為x,通過周期公式T=2π
l
g

T1=2π
l1
g

T2=2π
l2
g

可解得g=4π2
l1-l2
T
2
1
-T
2
2

故本題答案為:(1)BDF   (2)偏小  (3)g=4π2
l1-l2
T
2
1
-T
2
2
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵掌握單擺的周期公式T=2π
l
g
,會(huì)用單擺的周期公式測(cè)得重力加速度.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)某同學(xué)在家里做用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn),但沒有合適的擺球,他找到了一塊大小為3cm左右,外形不規(guī)則的小石塊代替小球.他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟是:
A.將石塊用彈性極小的細(xì)尼龍線系好,結(jié)點(diǎn)為M,將尼龍線的上端固定于O點(diǎn).
B.用刻度尺測(cè)量OM間尼龍線的長(zhǎng)度L作為擺長(zhǎng).
C.將石塊拉開一個(gè)大約θ=30°的角度,然后由靜止釋放.
D.從擺球擺到最高點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí),測(cè)出30次全振動(dòng)的總時(shí)間t,由T=
t30
得出周期.
E.改變OM間尼龍線的長(zhǎng)度再做幾次實(shí)驗(yàn),記下相應(yīng)的L和T.
F.求出多次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的物理量的平均值作為計(jì)算時(shí)使用的數(shù)據(jù),代入公式求出重力加速度g.
(1)你認(rèn)為該同學(xué)以上實(shí)驗(yàn)步驟中有重大錯(cuò)誤的步驟
 
(填寫實(shí)驗(yàn)步驟前的“字母”)
(2)該同學(xué)用OM的長(zhǎng)作為擺長(zhǎng),這樣做引起的系統(tǒng)誤差將使重力加速度的測(cè)量值比真實(shí)值偏大還是偏?
 
.你認(rèn)為用什么方法可以解決擺長(zhǎng)無法準(zhǔn)確測(cè)量的困難?
 

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)某同學(xué)在家里做用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn),但沒有合適的擺球,他找到了一塊大小為3cm左右,外形不規(guī)則的大理石塊代替小球.他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟是:
A.將石塊用細(xì)尼龍線系好,結(jié)點(diǎn)為M,將尼龍線的上端固定于O點(diǎn)
B.用刻度尺測(cè)量OM間尼龍線的長(zhǎng)度L作為擺長(zhǎng)
C.將石塊拉開一個(gè)大約a=30°的角度,然后由靜止釋放
D.從擺球擺到最高點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí),測(cè)出30次全振動(dòng)的總時(shí)間t,由T=
t
30
得出周期
E.改變OM間尼龍線的長(zhǎng)度再做幾次實(shí)驗(yàn),記下相應(yīng)的L和T
F.求出多次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的平均值作為計(jì)算時(shí)使用的數(shù)據(jù),帶入公式g=(
T
)2L
求出重力加速度g.
(l)你認(rèn)為該同學(xué)以上實(shí)驗(yàn)步驟中有重大錯(cuò)誤的是?答:
 

(2)該同學(xué)用OM的長(zhǎng)作為擺長(zhǎng),這樣做引起的系統(tǒng)誤差將使重力加速度的測(cè)量值比真實(shí)值偏大還是偏?
 

(3)你認(rèn)為用什么方法可以解決擺長(zhǎng)無法準(zhǔn)確測(cè)量的困難?答:
 

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)(1)請(qǐng)舉出日常生活中你觀察到的一個(gè)關(guān)于多普勒效應(yīng)的實(shí)例.
 

(2)圖示為一列簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖,已知圖中 B 質(zhì)點(diǎn)起振比  A  質(zhì)點(diǎn)早0.2s,B 和 C 之間的距離是0.3m,則此列波沿
 
傳播,波速為
 
m/s.
(3)某同學(xué)在家里做用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn),由于沒有螺旋測(cè)微器測(cè)擺球的直徑,采用了如下方法:先用秒表測(cè)得單擺周期為T1,然后讓懸線縮短△L,再次測(cè)得單擺周期為T2,那么該同學(xué)測(cè)得的重力加速度為多少?

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科目:高中物理 來源:河北省2010屆高三下學(xué)期第一次考試(理綜)物理部分 題型:實(shí)驗(yàn)題

(6分)某同學(xué)在家里做“用單擺測(cè)定重力加速度“的實(shí)驗(yàn),但沒有適合的擺球,他找到了一塊大小為5cm左右,外形不規(guī)則的大理石塊代替擺球。他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟是:

A.將石塊用細(xì)線系好,結(jié)點(diǎn)為,將細(xì)線的上端固定于點(diǎn)

B.將石塊拉開,使擺角大約為10°左右,然后由靜止釋放

C.從石塊擺到平衡位置開始計(jì)時(shí),測(cè)出30次全振動(dòng)的總時(shí)間,由得出周期

D.改變間細(xì)線的長(zhǎng)度,再做幾次實(shí)驗(yàn),記下相應(yīng)的……

E.求出多次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的L和T的平均值代入公式,求出重力加速度

(1)你認(rèn)為該同學(xué)以上實(shí)驗(yàn)步驟中有重大錯(cuò)誤的是____________(填序號(hào))。

(2)改正錯(cuò)誤后,如果用圖象來處理,就能解決擺長(zhǎng)無法準(zhǔn)確測(cè)量所帶來的誤差。下圖中,根據(jù)正確數(shù)據(jù)得到的圖象是__________(填序號(hào))。

 

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