在“利用单摆测重力加速度”的实验中,测得单摆的摆角小于5°,完成n次全振动所用的时间为t,用毫米刻度尺测得的摆线长为L,用螺旋测微计测得摆球的直径为d.(1)用
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在“利用单摆测重力加速度”的实验中,测得单摆的摆角小于5°,完成n次全振动所用的时间为t,用毫米刻度尺测得的摆线长为L,用螺旋测微计测得摆球的直径为d.(1)用
题型:不详
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在“利用单摆测重力加速度”的实验中,测得单摆的摆角小于5°,完成n次全振动所用的时间为t,用毫米刻度尺测得的摆线长为L,用螺旋测微计测得摆球的直径为d.
(1)用上述物理量的符号写出重力加速度的一般表达式g=______.
(2)从右图可知,摆球直径d的读数为d=______mm.
(3)实验中有个同学发现他测得的重力加速度总是偏大,其原因可能是下述原因中的______.
A.实验室处在高山上,距离海平面太高
B.单摆所用的摆球质量太大
C.把n次全振动的时间t误作为(n+1)次全振动的时间
D.以摆线长作为摆长来计算
(4)实验中有个同学没有考虑摆球的半径,而使测量值偏小.在误差理论中,该同学实验中的这种误差被称为是______误差.
答案
(1)单摆周期T=
t
n
,单摆摆长l=L+
d
2
,由单摆周期公式T=2π
l
g
,
联立可得重力加速度为:g=
4
π
2
n
2
(L+
d
2
)
t
2
;
(2)由图示螺旋测微器可知,固定刻度示数为5.5mm,
可动刻度示数为48.0×0.01mm=0.480mm,
则螺旋测微器的示数为5.5mm+0.480mm=5.980mm;
(3)A、高山重力加速度偏小,故A错误;
B、周期与摆球质量无关,摆球质量大,空气阻力可以忽略,故B错误;
C、实验中误将n次全振动计为n+1次,根据T=
t
n
求出的周期变小,g偏大,故C正确;
D、以摆线长作为摆长来计算,摆长偏小,根据g=
4
π
2
L
T
2
可知,测得的g应偏小,故D错误;
故选C.
(4)偶然误差可以通过多次测量取平均值减小,而系统误差不可避免,故是系统误差;
故答案为:(1)
4
π
2
n
2
(L+
d
2
)
t
2
;(2)5.980;(3)C;(4)系统.
举一反三
根据单摆周期公式
T=2π
1
g
,可以通过实验测量当地的重力加速度.如图1所示,将细线的上端固定在铁架台上,下端系一小钢球,就做成了单摆.
(1)用游标卡尺测量小钢球直径,示数如图2所示,读数为______mm.
(2)以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有______.
a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且尽可能长一些
b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的
c.为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆线相距平衡位置有较大的角度
d.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置大于5°,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,此时间间隔△t即为单摆周期T
e.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5°,释放摆球,当摆球振动稳定后,从平衡位置开始计时,记下摆球做50次全振动所用的时间△t,则单摆周期T=△t/50.
题型:安徽
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在用单摆测定重力加速度的实验中,实验中给出了三个大小相同的球做摆球,分别是铜球、木球和铝球,正确的选择以及选择的理由是 ( )
A.应该选木球,因为它轻,容易摆动
B.应该选铜球,因为它密度大,摆动不容易停下来
C.应该选铝球,因为它的质量居中
D.选什么球都可以,因为单摆的周期与摆球的质量无关.
题型:不详
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某同学在实验中测量出单摆的摆长为l(m),记录了单摆做N次全振动所用的时间为t(s),则根据这些数据计算当地重力加速度的表达式为______m/s
2
.
题型:不详
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某同学“用单摆测定重力加速度”实验探究该问题.
(1)用最小分度为毫米的米尺测得摆线的长度为990.8mm,用10分度的游标卡尺测得摆球的直径如图1所示,摆球的直径为______mm.
(2)把摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放,使单摆在竖直平面内摆动,用秒表测出单摆做50次全振动所用的时间,秒表读数如图2所示,读出所经历的时间,单摆的周期为______s.
(3)测得当地的重力加速度为______m/s
2
.(保留3位有效数字)
题型:不详
难度:
|
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利用单摆测重力加速度的实验中,如果偏角小于5
0
,但测出的重力加速度的数值偏大,可能原因是______
A.振幅较小 B.测摆长时,只量出摆线的长度,没有从悬挂点量到摆球中心 C.数振动次数时,少计了一次 D.数振动次数时,多计了一次.
题型:不详
难度:
|
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