题文
在探究影响单摆周期的因素的实验中
(1)同学甲有如下操作,请判断是否恰当(填“是”或“否”).
①把单摆从平衡位置拉开约5°释放;______
②在摆球经过最低点时启动秒表计时;______
③把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期.______
该同学改进测量方法后,得到的部分测量数据见表.根据表中数据可以初步判断单摆周期随______的增大而增大.
数据组摆长摆球周期编号/mm质量/g/s1999.332.22.02999.316.52.03799.232.21.84799.216.51.85501.132.21.4(2)同学乙实验时,为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数,设计如图A所示的装置,若摆球在垂直纸面的平面内摆动,在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻与某一自动记录仪相连,该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图B所示,则该单摆的振动周期为______.若保持悬点到小球顶点的绳长不变,改用直径是原小球直径一半的另一小球进行实验,则该单摆的周期将______(填“变大”、“不变”或“变小”).

题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)单摆作简谐运动要求摆角小,单摆从平衡位置拉开约5°释放;因为最低点位置固定,小球经过最低点时,产生的时间误差较小.所以在最低点启动秒表计时;摆球一次全振动的时间太短、误差大,应采用累积法测多个周期的时间求平均值;所以①是;②是③否;
从图中数据可知:摆长相同时,周期相同,摆长变大时,周期变大,根据表中数据可以初步判断单摆周期随摆长的增大而增大.
(2)单摆在一个周期内两次经过平衡位置,每次经过平衡位置,单摆会挡住细激光束,从R-t图线可知周期为2t0.摆长等于摆线的长度加上小球的半径,根据单摆的周期公式T=2πLg,摆长变小,所以周期变小.
故答案为:(1)①是 ②是
③否 摆长
(2)2t0 变小
解析
Lg
考点
据考高分专家说,试题“在探究影响单摆周期的因素的实验中(1)同.....”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。


