Question

3．（1）用多用電表測量小燈泡兩端電壓時應(yīng)該采用圖2所示的連接方式．
（2）實驗小組的同學(xué)們用如圖3所示的裝置做“用單擺測定重力加速度”的實驗．
①用l表示單擺的擺長，用T表示單擺的周期，重力加速度g=$\frac{4{π}^{2}l}{{T}^{2}}$．
②實驗時除用到秒表、刻度尺外，還應(yīng)該用到下列器材中的AC（選填選項前的字母）．
A．長約1m的細(xì)線           
B．長約1m的橡皮繩
C．直徑約1cm的均勻鐵球    
D．直徑約10cm的均勻木球
③選擇好器材，將符合實驗要求的單擺懸掛在鐵架臺上，應(yīng)采用圖5中所示的固定方式．
④將單擺正確懸掛后進行如下操作，其中正確的是：BC（選填選項前的字母）．
A．測出擺線長作為單擺的擺長．
B．把單擺從平衡位髓拉開一個很小的角度釋放，使之做簡諧運動．
C．在擺球經(jīng)過平衡位贊時開始計時．
D．用秒表測量單擺完成1次全振動所用日寸間并作為單擺的周期．
⑤甲同學(xué)多次改變單擺的擺長并測得相應(yīng)的周期，他根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出了如圖6所示的圖象，但忘記在圖中標(biāo)明橫坐標(biāo)所代表的物理量．
你認(rèn)為橫坐標(biāo)所代表的物理量是$\sqrt{l}$（選填“l(fā)²”、“l(fā)”、“$\sqrt{l}$”）若圖線斜率為k，則重力加速度g=$\frac{4{π}^{2}}{{k}^{2}}$（用k表示）．
⑥乙同學(xué)測得的重力加速度數(shù)值大于當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度的實際值，造成這一情況的原因可能是C（選填選項前的序號）．
A．開始擺動時振幅較小
B．開始計時時，過早按下秒表
C．測量周期時，誤將擺球（n-1）次全振動的時間記為
n次全振動的時間．
⑦丙同學(xué)畫出了單擺做簡諧運動時的振動圖象如圖7所示，則擺線偏離豎直方向的雎大擺角的正弦值約為0.04（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）測量電壓要把電表與電阻并聯(lián)．
（2）由周期公式T=$2π\(zhòng)sqrt{\frac{l}{g}}$，得g=$\frac{4{π}^{2}l}{{T}^{2}}$；用單擺測重力加速度實驗的注意事項有：擺球密度要大，體積要��；小球的偏角α在很�。é粒�5°）時，小球的振動才近似看成簡諧運動； 擺長等于擺線的長度加上擺球的半徑，為減小誤差應(yīng)保證擺線的長短不變；在擺球經(jīng)過最低點時開始計時，產(chǎn)生的時間誤差較小．把秒表記錄擺球一次全振動的時間作為周期，誤差較大，應(yīng)采用累積法測量周期．?dāng)[角的正弦值約為$\frac{振幅}{擺長}$．

解答 解：（1）電壓表要與電阻并聯(lián)，則為圖2
（2）①由周期公式T=$2π\(zhòng)sqrt{\frac{l}{g}}$，得g=$\frac{4{π}^{2}l}{{T}^{2}}$
②AB、為減小誤差應(yīng)保證擺線的長短不變，則A正確，B錯誤
CD、擺球密度要大，體積要小，則C正確，D錯誤
故選：AC
③懸點要固定，則為圖5
④A、擺長等于擺線的長度加上擺球的半徑，則A錯誤
B、把單擺從平衡位髓拉開一個很小的角度釋放，使之做簡諧運動，B正確
C．在擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時．C正確
D．把秒表記錄擺球一次全振動的時間作為周期，誤差較大，應(yīng)采用累積法測量周期．D錯誤
故選：BC
⑤由T=$2π\(zhòng)sqrt{\frac{l}{g}}$  得$\frac{{T}^{2}}{l}$=$\frac{4{π}^{2}}{g}$  則$\frac{T}{\sqrt{l}}$=$\frac{2π}{\sqrt{g}}$=K 橫坐標(biāo)所代表的物理量是$\sqrt{l}$
則g=$\frac{4{π}^{2}}{{k}^{2}}$
⑥由T=$2π\(zhòng)sqrt{\frac{l}{g}}$ 得g=$\frac{4{π}^{2}l}{{T}^{2}}$
A．振幅大小與g無關(guān)，則A錯誤
B．開始計時時，過早按下秒表，周期偏大，則g偏小，B錯誤
C．測量周期時，誤將擺球（n-1）次全振動的時間記為n次全振動的時間，則期偏小，則g偏大，C正確
故選：C
⑦由圖可知周期為2s，T=$2π\(zhòng)sqrt{\frac{l}{g}}$ 得l=$\frac{{T}^{2}g}{4{π}^{2}}$=$\frac{4×9.8}{4×3.1{4}^{2}}$=1m  振幅為4cm=0.04m
則sinθ=$\frac{0.04}{1}$=0.04
故答案為：（1）2；（2）①$\frac{4{π}^{2}l}{{T}^{2}}$；②AC；  ③5；  ④BC； ⑤$\sqrt{l}$，$\frac{4{π}^{2}}{{k}^{2}}$；  ⑥C；   ⑦0.04

點評 單擺測定重力加速度的原理：單擺的周期公式，還要知道：擺角很小的情況下單擺的振動才是簡諧運動；擺長等于擺線的長度加上擺球的半徑，為減小誤差應(yīng)保證擺線的長短不變；單擺在擺動的過程中，擺長不能發(fā)生變化．在最低點，速度最快，開始計時誤差較小．