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某同学做“用单摆测定重力加速度”的实验,他设计的实验步骤是:
A.将小球用细线系好,结点为M,将细线的上端固定于O点;
B.用刻度尺测量OM间细线的长度L作为摆长;
C.将小球拉开一个大约为θ=5°的角度,然后由静止释放;
D.当小球摆到最高点时开始计时,测出30次全振动的总时间t,由4π2k得出周期;
E.改变OM间细线的长度再做几次实验,记下每次相应的L和T;
F.求出多次实验中测得的L和T的平均值,作为计算时使用的数据,代入公式S=5×4A=200cm,求出重力加速度g.
(1)以上实验步骤中有重大错误的是
BDF
BDF
.(填字母代号)
(2)该同学改正了以上错误,重新进行实验,他利用游标卡尺测量小球的直径时,示数如图所示,小球的直径为
1.03cm
1.03cm

(3)处理实验数据时,他以摆长L为纵坐标、周期的二次方T2为横坐标作出了T2-l图线,若他由图象测得的图线的斜率为k,则测得的重力加速度g=
2k
2k
分析:(1)摆长等于悬点到大理石块的质心的距离;单摆在摆角较小时(小于5°)可看成简谐运动;在最低点速度最大,此时开始计时误差最小;不能通过测得物理量的平均值作为计算时使用的数据,应根据各组数据求出重力加速度,再求平均值.
(2)游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数.
(3)根据单摆周期公式求出L-T2的函数表达式,然后答题.
解答:解:(1)摆长是摆线长度与摆球半径之和,故B错误;
为方便、准确的测量时间,应从小球摆通过最低点时开始计时,测出30次全振动的总时间t,故D错误;
必须先分别求和各组L和T值对应的g,再取所求得的各个g的平均值,故F错误;故错误的实验步骤是BDF.
(2)由图示游标卡尺可知,主尺示数为1cm,游标尺示数为3×0.1mm=0.3mm=0.03cm,
小球直径d=1cm+0.03cm=1.03cm.
(3)由单摆周期公式T=2π
L
g
可得:L=
g
4π2
T2,图象L-T2的斜率k=
g
4π2
,则重力加速度g=4π2k;
故答案为:(1)BDF;(2)1.03cm;(3)4π2k.
点评:解决本题的关键掌握单摆的周期公式T=2π
L
g
,会用单摆的周期公式测得重力加速度.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

精英家教网(1)某中学物理兴趣小组的同学,打算用单摆测定当地重力加速度.
(1)若该单摆的摆长为l,用秒表测出单摆完成n次全振动所用时间为t,那么,重力加速度g=
 
(用相关字母表示).
(2)现有一位同学在实验时測出了多组单摆的摆长l和振动周期T,作出了 T2-l图象,从理论上看T2-i图象是一条经过坐标原点的直线,但该同学根据实验的数据作出的图象如图1所示.那么:
①造成该图象不过坐标原点的原因最有可能是
 

②由图象求出的重力加速度g=
 
m/s2 (取π2=9.87,结果保留三位有效数字).
(II)如图2所示,为某电阻的阻值R随摄氏温度t变化的关系图象,图中R0表示0℃时的电阻,k表示图线的斜率.若用该电阻R与电池(E、r)、内阻为Rg的电流表(零刻线在左边)、滑动变阻器R'串联起来,连接成如图3所示的电路,用该电阻R做测温探头,把电流表的电流刻度线改为相应的温度刻度线,于是就得到了一个简单的“电阻测温计“,不计电阻自身发热的影响.则:
(1)使用“电阻测温计“前,先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值,若温度t1<t2,则t1的刻度线应在t2的刻度线的
 
(选填“左”、“右”)侧;
(2)在标识“电阻测温计”的温度刻度时,需要弄清所测温度和电流的对应关系,那么,温度t与电流I之间的关系式为t=
 
(用题中的物理量的字母表示);
(3)利用温度和电流的对应关系计箅温度时,需要知道电流表的内阻Rg,现要比较精确地测量电流表的内阻Rk(约为200Ω,实验室备有下列可供选用的器材:
A.电阻箱 R1 (0-99.99Ω) B.电阻箱.R2(0-999.9Ω);
C.变阻器 R3(0-20Ω)D.变阻器 R4(0-20kΩ)
此外,还有电动势合适的电源、两个开关、若干导线等.
①在虚线框内设计一个用“半偏法“测量电流表内阻Rg的电路;
②在这个实验电路中,电阻箱应选
 
;变阻器应选
 
(用器材前的字母表示);
(4)用“半偏法“测得的电流表内阻是
 
.由此因素造成的温度的测量值是
 
(这两空均选填“偏大”或“偏小”).

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科目:高中物理 来源:成功之路·突破重点线·物理(学生用书) 题型:058

某同学在做《用单摆测定重力加速度》的实验中,如果测得的g值偏小,可能的原因是________.

[  ]

A.测摆长时摆线拉得过紧

B.测摆长时用摆线长代替摆长而漏加小球半径

C.实验中误将49次全振动记为50次全振动

D.开始计时时,小球通过平衡位置时秒表按下的时刻滞后于小球通过平衡的时刻

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科目:高中物理 来源:2011年四川省广安市、内江市高考物理二模试卷(解析版) 题型:解答题

(1)某中学物理兴趣小组的同学,打算用单摆测定当地重力加速度.
(1)若该单摆的摆长为l,用秒表测出单摆完成n次全振动所用时间为t,那么,重力加速度g=______(用相关字母表示).
(2)现有一位同学在实验时測出了多组单摆的摆长l和振动周期T,作出了 T2-l图象,从理论上看T2-i图象是一条经过坐标原点的直线,但该同学根据实验的数据作出的图象如图1所示.那么:
①造成该图象不过坐标原点的原因最有可能是______.
②由图象求出的重力加速度g=______m/s2 (取π2=9.87,结果保留三位有效数字).
(II)如图2所示,为某电阻的阻值R随摄氏温度t变化的关系图象,图中R表示0℃时的电阻,k表示图线的斜率.若用该电阻R与电池(E、r)、内阻为Rg的电流表(零刻线在左边)、滑动变阻器R'串联起来,连接成如图3所示的电路,用该电阻R做测温探头,把电流表的电流刻度线改为相应的温度刻度线,于是就得到了一个简单的“电阻测温计“,不计电阻自身发热的影响.则:
(1)使用“电阻测温计“前,先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值,若温度t1<t2,则t1的刻度线应在t2的刻度线的______(选填“左”、“右”)侧;
(2)在标识“电阻测温计”的温度刻度时,需要弄清所测温度和电流的对应关系,那么,温度t与电流I之间的关系式为t=______(用题中的物理量的字母表示);
(3)利用温度和电流的对应关系计箅温度时,需要知道电流表的内阻Rg,现要比较精确地测量电流表的内阻Rk(约为200Ω,实验室备有下列可供选用的器材:
A.电阻箱 R1 (0-99.99Ω) B.电阻箱.R2(0-999.9Ω);
C.变阻器 R3(0-20Ω)D.变阻器 R4(0-20kΩ)
此外,还有电动势合适的电源、两个开关、若干导线等.
①在虚线框内设计一个用“半偏法“测量电流表内阻Rg的电路;
②在这个实验电路中,电阻箱应选______;变阻器应选______(用器材前的字母表示);
(4)用“半偏法“测得的电流表内阻是______.由此因素造成的温度的测量值是______(这两空均选填“偏大”或“偏小”).

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科目:高中物理 来源:2011年四川省广安市、内江市高考物理二模试卷(解析版) 题型:解答题

(1)某中学物理兴趣小组的同学,打算用单摆测定当地重力加速度.
(1)若该单摆的摆长为l,用秒表测出单摆完成n次全振动所用时间为t,那么,重力加速度g=______(用相关字母表示).
(2)现有一位同学在实验时測出了多组单摆的摆长l和振动周期T,作出了 T2-l图象,从理论上看T2-i图象是一条经过坐标原点的直线,但该同学根据实验的数据作出的图象如图1所示.那么:
①造成该图象不过坐标原点的原因最有可能是______.
②由图象求出的重力加速度g=______m/s2 (取π2=9.87,结果保留三位有效数字).
(II)如图2所示,为某电阻的阻值R随摄氏温度t变化的关系图象,图中R表示0℃时的电阻,k表示图线的斜率.若用该电阻R与电池(E、r)、内阻为Rg的电流表(零刻线在左边)、滑动变阻器R'串联起来,连接成如图3所示的电路,用该电阻R做测温探头,把电流表的电流刻度线改为相应的温度刻度线,于是就得到了一个简单的“电阻测温计“,不计电阻自身发热的影响.则:
(1)使用“电阻测温计“前,先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值,若温度t1<t2,则t1的刻度线应在t2的刻度线的______(选填“左”、“右”)侧;
(2)在标识“电阻测温计”的温度刻度时,需要弄清所测温度和电流的对应关系,那么,温度t与电流I之间的关系式为t=______(用题中的物理量的字母表示);
(3)利用温度和电流的对应关系计箅温度时,需要知道电流表的内阻Rg,现要比较精确地测量电流表的内阻Rk(约为200Ω,实验室备有下列可供选用的器材:
A.电阻箱 R1 (0-99.99Ω) B.电阻箱.R2(0-999.9Ω);
C.变阻器 R3(0-20Ω)D.变阻器 R4(0-20kΩ)
此外,还有电动势合适的电源、两个开关、若干导线等.
①在虚线框内设计一个用“半偏法“测量电流表内阻Rg的电路;
②在这个实验电路中,电阻箱应选______;变阻器应选______(用器材前的字母表示);
(4)用“半偏法“测得的电流表内阻是______.由此因素造成的温度的测量值是______(这两空均选填“偏大”或“偏小”).

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某同学在做《用单摆测定重力加速度》的实验中,如果测得的g值偏小,可能的原因是________.


  1. A.
    测摆长时摆线拉得过紧
  2. B.
    测摆长时用摆线长代替摆长而漏加小球半径
  3. C.
    实验中误将49次全振动记为50次全振动
  4. D.
    开始计时时,小球通过平衡位置时秒表按下的时刻滞后于小球通过平衡的时刻

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