單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn).
(1)在下面器材中你應(yīng)選用什么器材為好?
CEHJ
CEHJ

A.10cm長(zhǎng)細(xì)線    B.1m長(zhǎng)粗繩      C.1m長(zhǎng)細(xì)線    D.厘米刻度尺
E.毫米刻度尺      F.泡沫塑料小球    G.大鋁球        H.小鐵球
I.大時(shí)鐘          J.停表
(2)重力加速度g的計(jì)算公式為
4π2L
T2
4π2L
T2

(3)測(cè)量振動(dòng)時(shí)間,應(yīng)從擺球經(jīng)過
最低點(diǎn)
最低點(diǎn)
位置開始計(jì)時(shí)(填“最高點(diǎn)”或“最低點(diǎn)”).
(4)某學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中,數(shù)擺動(dòng)次數(shù)時(shí)漏數(shù)了一次,也就是將擺動(dòng)31次當(dāng)作擺動(dòng)了30次進(jìn)行計(jì)算,那么測(cè)得g值會(huì)
偏小
偏小
(填“偏大”或“偏小”).
(5)若測(cè)得的單擺的共振線如圖,由圖可知此單擺的擺長(zhǎng)為
1m
1m
.(g=10m/s2
分析:(1)選材時(shí),要盡量減小空氣阻力對(duì)單擺振動(dòng)的影響,同時(shí)要便于測(cè)量,提高精度.
(2)根據(jù)單擺周期公式變形得到重力加速度g的計(jì)算公式.
(3)為了減小測(cè)量誤差,應(yīng)從擺球經(jīng)過最低點(diǎn)位置開始計(jì)時(shí).
(4)根據(jù)T=
t
n
分析周期測(cè)量值的變化,再分析誤差.
(5)由共振曲線讀出單擺的固有頻率,由頻率公式求出擺長(zhǎng).
解答:解:
(1)為了減小空氣阻力對(duì)單擺小球的影響,應(yīng)選用小鐵球.為了便于測(cè)量,防止擺長(zhǎng)太短,周期太小,擺球振動(dòng)太快,使周期測(cè)量誤差較大,應(yīng)選用1m長(zhǎng)細(xì)線.為了提高測(cè)量精度,選用毫米刻度尺測(cè)量擺長(zhǎng),用停表測(cè)量時(shí)間.故選CEHJ  
(2)由單擺周期公式T=2π
L
g
得,g=
4π2L
T2
;
(3)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí),速度最大,在相同距離誤差上引起的時(shí)間誤差最小,所以為了減小測(cè)量誤差,測(cè)量振動(dòng)時(shí)間,應(yīng)從擺球經(jīng)過最低點(diǎn)位置開始計(jì)時(shí).
(4)將擺動(dòng)31次當(dāng)作擺動(dòng)了30次進(jìn)行計(jì)算時(shí),根據(jù)公式T=
t
n
得知,測(cè)得的周期偏大,由g=
4π2L
T2
得到的g偏。
(5)由單擺的共振線讀出,單擺的固有頻率為f=0.5Hz,由單擺頻率公式f=
1
g
L
得到,L=
g
4π2f

代入解得,L=1m.
故答案為:(1)CEHJ;(2)
4π2L
T2
;(3)最低點(diǎn);(4)偏。唬5)1m.
點(diǎn)評(píng):本題考查對(duì)單擺實(shí)驗(yàn)選材、測(cè)量、誤差分析等基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ睦斫,關(guān)鍵從實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行分析.
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:

有人說礦區(qū)的重力加速度偏大,某同學(xué)“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)探究該問題.
(1)他用最小分度為毫米的米尺測(cè)得擺線的長(zhǎng)度L為800.0mm,用游標(biāo)為10分度的卡尺測(cè)得擺球的直徑如圖1所示,擺球的直徑D為
20.1
20.1
mm.他把擺球從平衡位置拉開一個(gè)小角度由靜止釋放,使單擺在豎直平面內(nèi)擺動(dòng),當(dāng)擺動(dòng)穩(wěn)定后,在擺球通過平衡位置時(shí)啟動(dòng)秒表,并數(shù)下“0”,直到擺球第N次同向通過平衡位置時(shí)按停秒表,秒表讀數(shù)如圖2所示,讀出所經(jīng)歷的時(shí)間t=
54
54
s
(2)根據(jù)上述物理量,寫出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊谋磉_(dá)式為
4π2N2(L+
D
2
)
t2
4π2N2(L+
D
2
)
t2
.(用L、D、N、t等符號(hào)表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,①測(cè)擺長(zhǎng)時(shí),若正確測(cè)出懸線長(zhǎng)L和擺球直徑d,則擺長(zhǎng)為
L+
d
2
L+
d
2
;②測(cè)周期時(shí),當(dāng)擺球經(jīng)過
平衡位置
平衡位置
位置時(shí)開始計(jì)時(shí)并計(jì)數(shù)0,測(cè)出經(jīng)過該位置N次(約60~100次)的時(shí)間為t,則周期為
2t
N
2t
N
.用這些數(shù)據(jù)可以算出當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?!--BA-->
N2π2(L+
d
2
)
t2
N2π2(L+
d
2
)
t2

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?湘潭三模)在“用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中”
①用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑的情況如圖1所示,讀出擺球直徑
2.06
2.06
cm.
②測(cè)單擺周期時(shí),當(dāng)擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)并計(jì)1次,測(cè)出經(jīng)過該位置N次所用時(shí)間為t,則單擺周期為
2t
N-1
2t
N-1

③若測(cè)量出多組周期T、擺長(zhǎng)L數(shù)值后,畫出T2-L圖象如圖2,則此圖線的斜率的物理意義是
C
C

A.g      B.
1
g
      C.
4π2
g
      D.
g
4π2

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科目:高中物理 來源: 題型:

有A、B、C、D、E五位同學(xué)做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列于下表,若每位同學(xué)都能正確使用儀器測(cè)量,則:
同學(xué) 擺球材料 最大擺角 擺長(zhǎng)/m 全震動(dòng)次數(shù) 所測(cè)時(shí)間/s
A 0.41 10 23.6
B 0.50 50 87.2
C 0.80 50 90.0
D 15° 0.60 30 70.8
E 20° 0.80 30 71.8
 
同學(xué)的測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確
②由此計(jì)算出的重力加速度的大小為
 
m/s2(最后結(jié)果保留三位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:

在做“利用單擺測(cè)重力加速度”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)先測(cè)得擺線長(zhǎng),擺球直徑,然后用秒表記錄了單擺振動(dòng)30次全振動(dòng)所用的時(shí)間如圖1所示,則
(1)秒表所示讀數(shù)為
 
s.
(2)為了提高實(shí)驗(yàn)精度,在實(shí)驗(yàn)中可改變幾次擺長(zhǎng)l,測(cè)出相應(yīng)的周期T,從而得出一組對(duì)應(yīng)的l與T的數(shù)值,再以l為橫坐標(biāo),T2為縱坐標(biāo),將所得數(shù)據(jù)連成直線如圖2所示,則測(cè)得的重力加速度g=
 
.(保留三位有效數(shù)字)
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(3)實(shí)驗(yàn)中有個(gè)同學(xué)發(fā)現(xiàn)他測(cè)得重力加速度的值偏大,其原因可能是
 

A.懸點(diǎn)未固定緊,振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng),使擺線增長(zhǎng)了
B.單擺所用擺球質(zhì)量太大
C.把n次全振動(dòng)時(shí)間誤當(dāng)成(n+1)次全振動(dòng)時(shí)間
D.以擺線長(zhǎng)作為擺長(zhǎng)來計(jì)算
(4)在“用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)”中,測(cè)單擺周期時(shí),當(dāng)擺球經(jīng)過
 
  時(shí)開始計(jì)時(shí)并計(jì)1次,測(cè)出經(jīng)過該位置N次所用時(shí)間為t,則單擺周期為
 

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