题文
在“用单摆测定重力加速度”的实验中
(1)用刻度尺量出悬点到小球的距离96.60cm,已量得小球直径是5.26cm,某同学为减少实验误差,对同一摆长的单摆进行3次周期测量,每次是在摆球通过最低点时,按下秒表开始计时,同时将此次通过最低点作为第一次,接着记录通过最低点的次数,一直数到计时终止,结果如下表:
123数的次数617181时间(s)60.4070.6079.80这个单摆振动周期的测定值是______s,当地重力加速度的值是______m/s2(小数点后保留两位).
(2)若测得的g值比实际值大,则可能的原因是______
(A)摆球的质量过大 (B)秒表走时比标准钟慢
(C)将振动次数n错记为(n+1)(D)测摆长时未计入摆球的半径.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)根据题意与表中实验数据可得:第1次,次数n1=61,全振动的次数为N1=61-12=30次,
周期T1=60.4030s=2.01s,同理可求出,T2=2.00s,T3=2.02s,周期的平均值为T=13(T1+T2+T3)=2.01s;
摆长L=96.60cm+12×5.26cm=0.9923m,
由T=2πLg得:g=4π2LT2,
代入数据,解得:g≈9.70m/s2;
(2)周期T=tn,单摆摆长L=l+d2,由T=2πLg得:g=4π2LT2=4π2n2(l+d2)t2,
A、由表达式可知,g与摆球质量无关,故A错误;
B、秒表走时比标准钟慢,t偏小,故g偏大,故B正确;
C、将振动次数n错记为(n+1),重力加速度偏大,故C正确;
D、测摆长时未计入摆球的半径,g偏小,故D错误;
故答案为:(1)2.01;9.70;(2)BC.
解析
61-12
考点
据考高分专家说,试题“在“用单摆测定重力加速度”的实验中(1).....”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。


