题文
在一次“用单摆测定重力加速度”的实验中,图甲中的O点是摆线的悬点,a、b

两点分别是摆球的上沿和下沿,则该单摆的摆长l=______m.乙图为测量周期用的秒表,长针转一周的时间为30s,表盘上部的小圆共30个小格,每小格30s.该单摆全振动n=50次时,表盘指针的位置如图乙所示,所用时间t=______s.用以上直接测量的物理量的符号表示重力加速度的计算式g=______(不必代入具体数值).
题型:未知 难度:其他题型
答案
摆长为悬挂点到球心的距离,故l=90.80+92.402cm=91.60cm=0.9160m;
秒表大盘可以看出是30s的3倍多,小盘读数6.3s,故总时间为:t=30s×3+6.3s=96.3s;
单摆周期公式T=2πlg,根据实验有T=tn;
故重力加速度为:g=4π2n2lt2;
故答案为:0.9160(0.9159~0.9161),96.3,4π2n2lt2.
解析
90.80+92.402
考点
据考高分专家说,试题“在一次“用单摆测定重力加速度”的实验中,.....”主要考查你对 [实验:用单摆测定重力加速度 ]考点的理解。
实验:用单摆测定重力加速度
用单摆测定重力加速度:
实验原理:
单摆在摆角小于5°时的振动是简谐运动,其固有周期为T=2π,由此可得g=
。据此,只要测出摆长l和周期T,即可计算出当地的重力加速度值。
实验器材:
铁架台(带铁夹),中心有孔的金属小球,约1m长的细线,米尺,游标卡尺(选用),秒表。
实验步骤:
1、在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结,将细线穿过球上的小孔,制成一个单摆;
2、将铁夹固定在铁架台的上端,铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,把做好的单摆固定在铁夹上,使摆球自由下垂;
3、测量单摆的摆长l:用米尺测出悬点到球心间的距离;或用游标卡尺测出摆球直径2r,再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长l',则摆长l=l'+r;
4、把单摆从平衡位置拉开一个小角度(不大于5°),使单摆在竖直平面内摆动,用秒表测量单摆完成全振动30至50次所用的时间,求出完成一次全振动所用的平均时间,这就是单摆的周期T;
5、将测出的摆长l和周期T代入公式g=求出重力加速度g的值;
6、变更摆长重做两次,并求出三次所得的g的平均值。
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2cm。
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5°,可通过估算振幅的办法掌握。
4、摆球摆动时,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,应以摆球通过最低位置时开始计时,以后摆球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。


