用單擺測(cè)定重力加速度 [實(shí)驗(yàn)?zāi)康腯 利用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣? [實(shí)驗(yàn)原理] 單擺在擺角小于5°時(shí)的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).其固有周期為T=2π.由此可得g=.據(jù)此.只要測(cè)出擺長(zhǎng)l和周期T.即可計(jì)算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎? [實(shí)驗(yàn)器材] 鐵架臺(tái).中心有孔的金屬小球.約1m長(zhǎng)的細(xì)線.米尺.游標(biāo)卡尺.秒表等. [實(shí)驗(yàn)步驟] 1．在細(xì)線的一端打一個(gè)比小球上的孔徑稍大些的結(jié).將細(xì)線穿過(guò)球上的小孔.制成一個(gè)單擺. 2．將鐵夾固定在鐵架臺(tái)的上端.鐵架臺(tái)放在實(shí)驗(yàn)桌邊.使鐵夾伸到桌面以外.把做好的單擺固定在鐵夾上.使擺球自由下垂. 3．測(cè)量單擺的擺長(zhǎng)l:用游標(biāo)卡尺測(cè)出擺球直徑2r.再用米尺測(cè)出從懸點(diǎn)至小球上端的懸線長(zhǎng)l'.則擺長(zhǎng)l=l'+r. 4．把單擺從平衡位置拉開(kāi)一個(gè)小角度.使單擺在豎直平面內(nèi)擺動(dòng).用秒表測(cè)量單擺完成全振動(dòng)30至50次所用的時(shí)間.求出完成一次全振動(dòng)所用的平均時(shí)間.這就是單擺的周期T. 5．將測(cè)出的擺長(zhǎng)l和周期T代入公式g=求出重力加速度g的值. 6．變更擺長(zhǎng)重做兩次.并求出三次所得的g的平均值. [注意事項(xiàng)] 1．選擇細(xì)繩時(shí)應(yīng)選擇細(xì).輕又不易伸長(zhǎng)的線.長(zhǎng)度一般在1m左右.小球應(yīng)選用密度較大的金屬球.直徑應(yīng)較小.最好不超過(guò)2cm. 2．單擺懸線的上端不可隨意卷在鐵夾的桿上.應(yīng)夾緊在鐵夾中.以免擺動(dòng)時(shí)發(fā)生擺長(zhǎng)改變.擺線下滑的現(xiàn)象. 3．注意擺動(dòng)時(shí)控制擺線偏離豎直方向不超過(guò)5°.可通過(guò)估算振幅的辦法掌握. 4．?dāng)[球擺動(dòng)時(shí).要使之保持在同一個(gè)豎直平面內(nèi).不要形成圓錐擺. 5．計(jì)算單擺的振動(dòng)次數(shù)時(shí).應(yīng)以擺球通過(guò)最低位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí).以后擺球從同一方向通過(guò)最低位置時(shí).進(jìn)行計(jì)數(shù).且在數(shù)“零 的同時(shí)按下秒表.開(kāi)始計(jì)時(shí)計(jì)數(shù). [例題] 某同學(xué)在做“利用單擺測(cè)重力加速度 實(shí)驗(yàn)中.先測(cè)得擺線長(zhǎng)為101.00cm.擺球直徑為2.00cm.然后用秒表記錄了單擺振動(dòng)50次所用的時(shí)間為101.5s.則 (1)他測(cè)得的重力加速度g= m/s2. (2)他測(cè)得的g值偏小.可能的原因是 A．測(cè)擺線長(zhǎng)時(shí)擺線拉得過(guò)緊 B．?dāng)[線上端未牢固地系于懸點(diǎn).振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng).使擺線長(zhǎng)度增加了 C．開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí).秒表過(guò)遲按下 D．實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)數(shù)為50次 (3)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并測(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)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= .本次實(shí)驗(yàn)中的擺長(zhǎng)L=L’+r=101.00+1.00=1.0200m.周期T=t/N=101.5/50=2.03s.由公式g=可以解得g=9.76m/s2, (2)根據(jù)公式g=知g偏小的原因可能是l的測(cè)量值偏小或T的測(cè)量值偏大.A中的測(cè)量值偏大.B中則是振動(dòng)擺長(zhǎng)大于測(cè)量值.所以正確.而CD中均是測(cè)得的周期偏小.所以CD均會(huì)使g值偏大.故只有B正確. (3)4π2/K.由公式g=得: 這是一條T2關(guān)于l的一元一次函數(shù).所以它的斜率是K=4π2/ g.所以 g=4π2/K 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中

①實(shí)驗(yàn)時(shí)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑，示數(shù)如圖甲所示，該擺球的直徑d=
 
mm．
②接著測(cè)量了擺線的長(zhǎng)度l，實(shí)驗(yàn)時(shí)用拉力傳感器測(cè)得擺線的拉力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，則重力加速度的表達(dá)式g=
 
．（用題目所給物理量表示）
③某小組改變擺線長(zhǎng)度l，測(cè)得了多組數(shù)據(jù)．在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，甲同學(xué)把擺線長(zhǎng)l作為擺長(zhǎng)，直接利用公式求出各組重力加速度值再求出平均值；乙同學(xué)作出周期的平方（T2）與擺線長(zhǎng)l的圖象后求出斜率，然后算出重力加速度．兩同學(xué)處理數(shù)據(jù)的方法對(duì)結(jié)果的影響是：甲
 
，乙
 
（填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”）．

查看答案和解析>>

用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中

①實(shí)驗(yàn)時(shí)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑，示數(shù)如圖甲所示，該擺球的直徑d=_____mm。

②接著測(cè)量了擺線的長(zhǎng)度，實(shí)驗(yàn)時(shí)用拉力傳感器測(cè)得擺線的拉力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，則重力加速度的表達(dá)式g=_____。（用題目所給物理量表示）

③某小組改變擺線長(zhǎng)度，測(cè)得了多組數(shù)據(jù)。在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，甲同學(xué)把擺線長(zhǎng)作為擺長(zhǎng)，直接利用公式求出各組重力加速度值再求出平均值；乙同學(xué)作出周期的平方()與擺線長(zhǎng)的圖象后求出斜率，然后算出重力加速度。兩同學(xué)處理數(shù)據(jù)的方法對(duì)結(jié)果的影響是：甲_____，乙_____（填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”）。

 

查看答案和解析>>

用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中

①實(shí)驗(yàn)時(shí)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑，示數(shù)如圖甲所示，該擺球的直徑d=_____mm。
②接著測(cè)量了擺線的長(zhǎng)度，實(shí)驗(yàn)時(shí)用拉力傳感器測(cè)得擺線的拉力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，則重力加速度的表達(dá)式g=_____。（用題目所給物理量表示）
③某小組改變擺線長(zhǎng)度，測(cè)得了多組數(shù)據(jù)。在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，甲同學(xué)把擺線長(zhǎng)作為擺長(zhǎng)，直接利用公式求出各組重力加速度值再求出平均值；乙同學(xué)作出周期的平方()與擺線長(zhǎng)的圖象后求出斜率，然后算出重力加速度。兩同學(xué)處理數(shù)據(jù)的方法對(duì)結(jié)果的影響是：甲_____，乙_____（填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”）。

查看答案和解析>>

用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中

①實(shí)驗(yàn)時(shí)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑，示數(shù)如圖甲所示，該擺球的直徑d=_____mm。
②接著測(cè)量了擺線的長(zhǎng)度，實(shí)驗(yàn)時(shí)用拉力傳感器測(cè)得擺線的拉力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，則重力加速度的表達(dá)式g=_____。（用題目所給物理量表示）
③某小組改變擺線長(zhǎng)度，測(cè)得了多組數(shù)據(jù)。在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，甲同學(xué)把擺線長(zhǎng)作為擺長(zhǎng)，直接利用公式求出各組重力加速度值再求出平均值；乙同學(xué)作出周期的平方()與擺線長(zhǎng)的圖象后求出斜率，然后算出重力加速度。兩同學(xué)處理數(shù)據(jù)的方法對(duì)結(jié)果的影響是：甲_____，乙_____（填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”）。

查看答案和解析>>

單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑，示數(shù)如圖甲所示，該擺球的直徑d=
 
 mm．
（2）接著測(cè)量了擺線的長(zhǎng)度為l0，實(shí)驗(yàn)時(shí)用拉力傳感器測(cè)得擺線的拉力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，則重力加速度的表達(dá)式g=
 
 （用題目中的物理量表示）．
（3）某小組改變擺線長(zhǎng)度L0，測(cè)量了多組數(shù)據(jù)．在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，甲同學(xué)把擺線長(zhǎng)L0作為擺長(zhǎng)，直接利用公式求出各組重力加速度值再求出平均值；乙同學(xué)作出  T2-L0圖象后求出斜率，然后算出重力加速度．兩同學(xué)處理數(shù)據(jù)的方法對(duì)結(jié)果的影響是：甲
 
，乙
 
（填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”）．

查看答案和解析>>


同步練習(xí)冊(cè)答案