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某班同学分组利用手头现有的各类线、摆球等材料研究摆的运动,一组是先测量了摆的运动周期,然后利用单摆周期公式计算得到L0;另一组是用刻度尺测

题文

某班同学分组利用手头现有的各类线、摆球(直径约为2cm左右)等材料研究摆的运动,一组是先测量了摆的运动周期,然后利用单摆周期公式计算得到L0;另一组是用刻度尺测量得到的线的长度L,两组数据记录如下表所示:
L0/cm54.158.063.767.374.578.182.986.589.291.494.498.6L/cm53.056.862.466.269.576.881.682.088.190.289.197.5(1)比较此表的相关数据,可以发现:每次测得的L0 与L值,始终存在L0______L情况;其中大部分相对应的数据相差不大,产生这一差异的主要原因是______
(2)表格中少数相对应的数据差异较大,出现这一结果的原因可能是______,______
(3)由此,我们可以推断要使L0 与L很接近,这个摆和摆的运动应满足______的条件.

题型:未知 难度:其他题型

答案

(1)题目中可以看出,第一组计算的是摆长,第二组量的是线长,线长加上球半径等于摆长;
(2)单摆是理想模型,即一根不可伸长的细线悬挂一个质点;
单摆的摆角越大,误差越大;
故可能是细线质量大,或者摆角大,也有可能是线太短;
(3)单摆是理想模型,即一根不可伸长的细线悬挂一个质点;故球的质量要大,体积要小,细线要长,质量要小;
故答案为:(1)大于,忽略了摆球的半径;(2)线太粗、摆角或振幅太大、线的质量太大、线太短(至少写出两个原因);(3)细线长度远大于摆球直径、摆可看做一质点(线的质量忽略或摆动角度要小于50).

解析

该题暂无解析

考点

据考高分专家说,试题“某班同学分组利用手头现有的各类线、摆球(.....”主要考查你对 [实验:探究单摆周期与摆长的关系 ]考点的理解。

实验:探究单摆周期与摆长的关系

探究单摆周期与摆长的关系:
实验目的:

1、探究单摆周期与摆长的关系。
2、能正确熟练地使用秒表。
实验原理:
测量摆长和摆的周期,得到一组数据;改变摆长,再得到几组数据。从中可以找出周期与摆长的关系。
实验器材:
带孔小钢球一个、细丝线一条(长约1 m)、毫米刻度尺一把、秒表、游标卡尺、带铁夹的铁架台。
实验步骤:
1、做单摆:取约1 m长的细丝线穿过带孔的小钢球,并打一个比小孔大一些的结,然后把线的另一端用铁夹固定在铁架台上,并把铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,让摆球自然下垂;
2、测摆长:用米尺量出摆线长l(精确到毫米),用游标卡尺测出小球直径D(也精确到毫米),则单摆的摆长l′=l+
某班同学分组利用手头现有的各类线、摆球等材料研究摆的运动,一组是先测量了摆的运动周期,然后利用单摆周期公式计算得到L0;另一组是用刻度尺测

3、测周期:将单摆从平衡位置拉开一个角度(小于10°),然后释放小球,记下单摆做30次~50次全振动的总时间,算出平均每一次全振动的时间,即为单摆的振动周期。反复测量三次,再算出测得周期数值的平均值;
4、改变摆长,重做几次实验。
数据处理:
1、先通过数据分析,对周期T与摆长l的定量关系做出猜测,例如可能是T∝l、T∝l2,或者
某班同学分组利用手头现有的各类线、摆球等材料研究摆的运动,一组是先测量了摆的运动周期,然后利用单摆周期公式计算得到L0;另一组是用刻度尺测

2、建立直角坐标系,用纵坐标表示周期T,横坐标表示l(或l2
某班同学分组利用手头现有的各类线、摆球等材料研究摆的运动,一组是先测量了摆的运动周期,然后利用单摆周期公式计算得到L0;另一组是用刻度尺测

某班同学分组利用手头现有的各类线、摆球等材料研究摆的运动,一组是先测量了摆的运动周期,然后利用单摆周期公式计算得到L0;另一组是用刻度尺测
等),作出图象。如果这样作出的图象确实是一条直线,说明T∝l(或T∝l2
某班同学分组利用手头现有的各类线、摆球等材料研究摆的运动,一组是先测量了摆的运动周期,然后利用单摆周期公式计算得到L0;另一组是用刻度尺测
等)。
注意事项:
1、选择材料时应选择细、轻又不易伸长的线,长度一般在1m左右,小球应选用密度较大的金属球,直径应较小,最好不超过2 cm。
2、单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上,应夹紧在铁夹中,以免摆动时发生摆线下滑、摆长改变的现象。
3、注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过10°,可通过估算振幅的办法掌握。
4、摆球振动时,要使之保持在同一个竖直平面内,不要形成圆锥摆。
5、计算单摆的振动次数时,应从摆球通过最低位置时开始计时,为便于计时,可在摆球平衡位置的正下方作一标记。以后摆球每次从同一方向通过最低位置时进行计数,且在数“零”的同时按下秒表,开始计时计数。
误差分析:
1、系统误差
主要来源于单摆模型本身是否符合要求。即:悬点是否固定,摆球是否可看做质点,球、线是否符合要求,摆动是圆锥摆还是在同一竖直平面内振动以及测量哪段长度作为摆长等。只要注意了上面这些问题,就可以使系统误差减小到远小于偶然误差而达到忽略不计的程度。
2、偶然误差
主要来自时间(即单摆周期)的测量上。因此,要注意测准时间(周期)。要从摆球通过平衡位置开始计时,并采用倒计时计数的方法,即4,3,2,1,0,1,2,…在数“零”的同时按下秒表开始计时。不能多计或漏计振动次数。为了减小偶然误差,应进行多次测量后取平均值。

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