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在“用單擺測定重力加速度”的實驗中
①用主尺最小分度為1mm,游標上有20個分度的卡尺測量金屬球的直徑,結果如圖甲所示,可以讀出此金屬球的直徑為
19.40
19.40
mm.

②某同學在利用單擺測重力加速度的實驗中,測出多組擺長L與周期T的數據,根據實驗數據,作出了T2-L的關系圖象如圖乙
(Ⅰ)該同學實驗中出現的錯誤可能是
漏測擺球的半徑
漏測擺球的半徑

(Ⅱ)雖然實驗中出現了錯誤,但根據圖中數據,仍可算出重力加速度其值為
9.86
9.86
m/s2(取π=3.14,結果保留三位有效數字)
分析:①游標卡尺讀數的方法是主尺讀數加上游標讀數,不需估讀.
②Ⅰ、根據單擺的周期公式T=2π
L
g
變形,得到T2與L的表達式,再分析出現錯誤的原因.
Ⅱ、根據T2-L圖象的斜率等于重力加速度g的關系,求g.
解答:解:①游標上有20個分度,其精度為0.05mm.游標卡尺的固定刻度讀數為19mm,游標讀數為0.05×8mm=0.40mm,所以金屬球的直徑為d=19mm+0.40mm=19.40mm
②Ⅰ、根據單擺的周期公式T=2π
L
g
變形,得T2=
4π2
g
L

由圖知,L=0時,T≠0,可能出現的錯誤是漏測擺球的半徑,將擺線的長度作為擺長.
Ⅱ、由上式知,T2-L圖象的斜率k=
4π2
g

據圖得k=
4
100×10-2
=4
則有率
4π2
g
=4
解得g=9.86m/s2
故答案為:①19.40;②Ⅰ、漏測擺球的半徑;Ⅱ、9.86.
點評:解決本題的關鍵掌握游標卡尺的讀數方法主尺讀數加上游標讀數,不需估讀,但要注意精度.對于單擺實驗,關鍵要掌握實驗原理:T=2π
L
g
,運用數學變形來理解圖象的物理意義.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

某實驗小組在進行“用單擺測定重力加速度”的實驗中,已知單擺在擺動過程中的擺角小于5°;在測量單擺的周期時,從單擺運動到最低點開始計時且記數為1,到第n次經過最低點所用的時間內為t;在測量單擺的擺長時,先用毫米刻度尺測得懸掛后的擺線長(從懸點到擺球的最上端)為L,再用游標卡尺測得擺球的直徑為d.
(1)該單擺在擺動過程中的周期為
2t
n-1
2t
n-1

(2)用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達式g=
(n-1)2π2(2l+d)
2t2
(n-1)2π2(2l+d)
2t2

(3)實驗結束后,某同學發(fā)現他測得的重力加速度的值總是偏大,其原因可能是下述原因中的
BD
BD

A.單擺的懸點未固定緊,振動中出現松動,使擺線增長了
B.把n次擺動的時間誤記為(n+1)次擺動的時間
C.以擺線長作為擺長來計算
D.以擺線長與擺球的直徑之和作為擺長來計算
(4)為了提高實驗精度,在實驗中可改變幾次擺長L并測出相應的周期T,從而得出一組對應的L與T的數據,再以L為橫坐標、T2為縱坐標將所得數據連成直線,并求得該直線的斜率k.則重力加速度g=
4π2
k
4π2
k
.(用k表示)若根據所得數據連成的直線的延長線沒過坐標原點,而是與縱軸的正半軸相交于一點,則實驗過程中可能存在的失誤是
擺長漏加小球半徑
擺長漏加小球半徑
,因此失誤,由圖象求得的重力加速度的g
無影響
無影響
偏大,偏小,無影響)

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某實驗小組在進行“用單擺測定重力加速度”的實驗中,已知單擺在擺動過程中的擺角小于5°;在測量單擺的周期時,從單擺運動到最低點開始計時且記數為1,到第n次經過最低點所用的時間內為t;在測量單擺的擺長時,先用毫米刻度尺測得懸掛后的擺線長(從懸點到擺球的最上端)為L,再用游標卡尺測得擺球的直徑為d.
(1)該單擺在擺動過程中的周期為
2t
n-1
2t
n-1

(2)用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達式g=
(n-1)2π2(2l+d) 
2t2
(n-1)2π2(2l+d) 
2t2

(3)實驗結束后,某同學發(fā)現他測得的重力加速度的值總是偏大,其原因可能是下述原因中的
BD
BD

A.單擺的懸點未固定緊,振動中出現松動,使擺線增長了
B.把n次擺動的時間誤記為(n+1)次擺動的時間
C.以擺線長作為擺長來計算
D.以擺線長與擺球的直徑之和作為擺長來計算
(4)某同學在做“用單擺測定重力加速度”的實驗中,用秒表測單擺完成40次全振動的時間如圖所示,則單擺的周期為
2.005
2.005
s.
(5)為了提高實驗精度,在實驗中可改變幾次擺長L并測出相應的周期T,從而得出一組對應的L與T的數據,再以L為橫坐標、T2為縱坐標將所得數據連成直線,并求得該直線的斜率k.則重力加速度g=
4π2
k
4π2
k
.(用k表示)若根據所得數據連成的直線的延長線沒過坐標原點,而是與縱軸的正半軸相交于一點,則實驗過程中可能存在的失誤是
擺長漏加小球半徑
擺長漏加小球半徑
,因此失誤,由圖象求得的重力加速度的g
無影響
無影響
偏大,偏小,無影響)

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

某實驗小組在進行“用單擺測定重力加速度”的實驗中,已知單擺擺動過程中的擺角小于5°;在測量單擺的周期時,從單擺運動到最低點開始計時且記數為1,到第n次經過最低點所用的時間內為t;在測量單擺的擺長時,先用毫米刻度尺測得懸掛后的擺線長(從懸點到擺球的最上端)為L,再用游標卡尺測得擺球的直徑為d.
(1)用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達式g=
π2(n-1)2(L+
d
2
)
t2
π2(n-1)2(L+
d
2
)
t2

(2)實驗結束后,某同學發(fā)現他測得的重力加速度的值總是偏大,其原因可能是下述原因中的
BD
BD

A.單擺的懸點未固定緊,振動中出現松動,使擺線增長了
B.把n次擺動的時間誤記為(n+1)次擺動的時間
C.以擺線長作為擺長來計算
D.以擺線長與擺球的直徑之和作為擺長來計算
(3)某同學在做“用單擺測定重力加速度”的實驗中,用秒表測單擺完成40次全振動的時間如圖所示,則單擺的周期為
1.995
1.995
s.
(4)為了提高實驗精度,在實驗中可改變幾次擺長L并測出相應的周期T,從而得出一組對應的L與T的數據,再以L為橫坐標、T2為縱坐標將所得數據連成直線,并求得該直線的斜率k.則重力加速度g=
4π2
k
4π2
k
.(用k表示)若根據所得數據連成的直線的延長線沒過坐標原點,而是與縱軸的正半軸相交于一點,則實驗過程中可能存在的失誤是
擺長漏加小球半徑
擺長漏加小球半徑
,因此失誤,由圖象求得的重力加速度的g
無影響
無影響
(偏大,偏小,無影響)

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科目:高中物理 來源: 題型:

在《用單擺測定重力加速度》的實驗中,某同學測出的g值比當地值大,造成的原因可能是( 。
A、擺角太大了(擺角仍小于10°)B、量擺長時從懸點量到球的最下端C、計算擺長時忘記把小球半徑加進去D、擺球不是在豎直平面內做簡諧振動,而是做圓錐擺運動E、計算周期時,將(n-1)次全振動誤記為n次全振動

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科目:高中物理 來源: 題型:

(Ⅰ)(1)某同學在做“用單擺測定重力加速度”實驗時,用刻度尺測得擺線長為1 000mm,又用十分度游標卡尺測得小球直徑如圖所示,則單擺擺長為__________mm。

(2)他測得的g值偏小,可能的原因是(    )

A.測擺線長度時拉得過緊

B.擺線上端未牢固地系于懸點,擺動中出現松動致使擺線長度增加了

C.開始計時時,秒表提前按下

D.實驗中誤將49次全振動數為50次

(Ⅱ)某同學研究加在“4 V  0.7 A”的小燈泡兩端的電壓和通過它的電流的關系,備有下列器材:

A.電動勢E=6 V的直流學生電源

B.量程為0—5 V的電壓表

C.量程為0—15 V的電壓表

D.量程為0—1 A的電流表

E.量程為0—3 A的電流表

F.阻值為0—1 kΩ的滑動變阻器

G.阻值為0—10 Ω的滑動變阻器

H.一個電鍵、導線若干

(1)將所選用器材連接成實驗所用的電路實物圖。

(2)依據所測數據畫出的I-U圖線如圖所示,說明I-U圖線變?yōu)榍的理由:___________________

(3)若將該小燈泡接在電動勢為3.0 V,內阻為5.0 Ω的電池兩端,則小燈泡的實際功率為____________W。

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