在“用單擺測定重力加速度”的實驗中:
(1)擺動時偏角滿足的條件是
偏角小于5°
偏角小于5°
,為了減小測量周期的誤差,計時開始時,擺球應(yīng)是經(jīng)過最
(填“高”或“低’)點的位置,且用秒表測量單擺完成多次全振動所用的時間,求出周期.單擺振動50次所需時間如圖,則單擺振動周期為
2.01
2.01
s.
(2)用最小刻度為1mm的刻度尺測擺長,測量情況如圖所示.O為懸掛點,球為勻質(zhì)小球,從圖中可知單擺的擺長為
0.9970
0.9970
m.
(3)若用L表示擺長,T表示周期,那么重力加速度的表達式為g=
2L
T2
2L
T2

(4)考慮到單擺振動時空氣浮力的影響后,學(xué)生甲說:“因為空氣浮力與擺球重力方向相反,它對球的作用相當(dāng)于重力加速度變小,因此振動周期變大.”學(xué)生乙說:“浮力對擺球的影響好像用一個輕一些的擺球做實驗,因此振動周期不變”,這兩個學(xué)生中
A
A

A.甲的說法正確    B.乙的說法正確    C.兩學(xué)生的說法都是錯誤的.
分析:(1)根據(jù)實驗要求:小球的偏角α在很。é粒5°)時,小球的振動才近似看成簡諧運動.在擺球經(jīng)過最低點時開始計時,產(chǎn)生的時間誤差較小.
(2)由刻度尺讀出擺長,估計到0.0001m,注意擺長為懸點到球心間的距離.
(3)根據(jù)單擺的周期公式變形得到單擺測重力加速度的表達式.
解答:解:(1)小球的偏角α在很。é粒5°)時,小球的振動才近似看成簡諧運動.在擺球經(jīng)過最低點時開始計時,產(chǎn)生的時間誤差較。
由秒表讀出時間t=90+12.50s=102.50s,則單擺的周期為T=
t
n
=
102.50
50
s=2.01s;
(2)刻度尺的最小刻度為1mm,則由圖乙讀出懸點到球心之間的距離為0.9970m,則單擺擺長的測量值為L=0.9970m.
(3)單擺的周期公式T=
L
g
得:g=
2L
T2
;
(4)考慮到單擺振動時空氣浮力的影響后,物體不只受重力了,加速度也不是重力加速度,實際加速度要減小,因此振動周期變大,甲同學(xué)說法正確,故A正確;
故答案為:(1)偏角小于5°、低、2.01;(2)0.9970m;(3)g=
4π2L
T2
;(4)A
點評:常用儀器的讀數(shù)要掌握,這是物理實驗的基礎(chǔ).掌握單擺的周期公式,從而求解加速度,擺長、周期等物理量之間的關(guān)系.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)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(biāo)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(jié)束后,某同學(xué)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(yīng)的周期T,從而得出一組對應(yīng)的L與T的數(shù)據(jù),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,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(biāo)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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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(biāo)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(jié)束后,某同學(xué)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(xué)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(yīng)的周期T,從而得出一組對應(yīng)的L與T的數(shù)據(jù),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,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(biāo)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(biāo)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(jié)束后,某同學(xué)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(xué)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(yīng)的周期T,從而得出一組對應(yīng)的L與T的數(shù)據(jù),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,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(biāo)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(xué)測出的g值比當(dāng)?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(xué)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(biāo)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.?dāng)[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(xué)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(guān)系,備有下列器材:

A.電動勢E=6 V的直流學(xué)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(dǎo)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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