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用單擺測定重力加速度 [實驗目的] 利用單擺測定當?shù)氐闹亓铀俣? [實驗原理] 單擺在擺角小于5°時的振動是簡諧運動.其固有周期為T=2π.由此可得g=.據(jù)此.只要測出擺長l和周期T.即可計算出當?shù)氐闹亓铀俣戎? [實驗器材] 鐵架臺.中心有孔的金屬小球.約1m長的細線.米尺.游標卡尺.秒表等. [實驗步驟] 1．在細線的一端打一個比小球上的孔徑稍大些的結.將細線穿過球上的小孔.制成一個單擺. 2．將鐵夾固定在鐵架臺的上端.鐵架臺放在實驗桌邊.使鐵夾伸到桌面以外.把做好的單擺固定在鐵夾上.使擺球自由下垂. 3．測量單擺的擺長l:用游標卡尺測出擺球直徑2r.再用米尺測出從懸點至小球上端的懸線長l'.則擺長l=l'+r. 4．把單擺從平衡位置拉開一個小角度.使單擺在豎直平面內(nèi)擺動.用秒表測量單擺完成全振動30至50次所用的時間.求出完成一次全振動所用的平均時間.這就是單擺的周期T. 5．將測出的擺長l和周期T代入公式g=求出重力加速度g的值. 6．變更擺長重做兩次.并求出三次所得的g的平均值. [注意事項] 1．選擇細繩時應選擇細.輕又不易伸長的線.長度一般在1m左右.小球應選用密度較大的金屬球.直徑應較小.最好不超過2cm. 2．單擺懸線的上端不可隨意卷在鐵夾的桿上.應夾緊在鐵夾中.以免擺動時發(fā)生擺長改變.擺線下滑的現(xiàn)象. 3．注意擺動時控制擺線偏離豎直方向不超過5°.可通過估算振幅的辦法掌握. 4．擺球擺動時.要使之保持在同一個豎直平面內(nèi).不要形成圓錐擺. 5．計算單擺的振動次數(shù)時.應以擺球通過最低位置時開始計時.以后擺球從同一方向通過最低位置時.進行計數(shù).且在數(shù)“零 的同時按下秒表.開始計時計數(shù). [例題] 某同學在做“利用單擺測重力加速度 實驗中.先測得擺線長為101.00cm.擺球直徑為2.00cm.然后用秒表記錄了單擺振動50次所用的時間為101.5s.則 (1)他測得的重力加速度g= m/s2. (2)他測得的g值偏小.可能的原因是 A．測擺線長時擺線拉得過緊 B．擺線上端未牢固地系于懸點.振動中出現(xiàn)松動.使擺線長度增加了 C．開始計時時.秒表過遲按下 D．實驗中誤將49次全振動數(shù)為50次 (3)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(shù)據(jù).再以l為橫坐標.T2為縱坐標將所得數(shù)據(jù)連成直線.并求得該直線的斜率K.則重力加速度g= .本次實驗中的擺長L=L’+r=101.00+1.00=1.0200m.周期T=t/N=101.5/50=2.03s.由公式g=可以解得g=9.76m/s2, (2)根據(jù)公式g=知g偏小的原因可能是l的測量值偏小或T的測量值偏大.A中的測量值偏大.B中則是振動擺長大于測量值.所以正確.而CD中均是測得的周期偏小.所以CD均會使g值偏大.故只有B正確. (3)4π2/K.由公式g=得: 這是一條T2關于l的一元一次函數(shù).所以它的斜率是K=4π2/ g.所以 g=4π2/K 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

用單擺測定重力加速度的實驗中

①實驗時用20分度的游標卡尺測量擺球直徑，示數(shù)如圖甲所示，該擺球的直徑d=
 
mm．
②接著測量了擺線的長度l，實驗時用拉力傳感器測得擺線的拉力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示，則重力加速度的表達式g=
 
．（用題目所給物理量表示）
③某小組改變擺線長度l，測得了多組數(shù)據(jù)．在進行數(shù)據(jù)處理時，甲同學把擺線長l作為擺長，直接利用公式求出各組重力加速度值再求出平均值；乙同學作出周期的平方（T2）與擺線長l的圖象后求出斜率，然后算出重力加速度．兩同學處理數(shù)據(jù)的方法對結果的影響是：甲
 
，乙
 
（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．

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用單擺測定重力加速度的實驗中

①實驗時用20分度的游標卡尺測量擺球直徑，示數(shù)如圖甲所示，該擺球的直徑d=_____mm。

②接著測量了擺線的長度，實驗時用拉力傳感器測得擺線的拉力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示，則重力加速度的表達式g=_____。（用題目所給物理量表示）

③某小組改變擺線長度，測得了多組數(shù)據(jù)。在進行數(shù)據(jù)處理時，甲同學把擺線長作為擺長，直接利用公式求出各組重力加速度值再求出平均值；乙同學作出周期的平方()與擺線長的圖象后求出斜率，然后算出重力加速度。兩同學處理數(shù)據(jù)的方法對結果的影響是：甲_____，乙_____（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）。

 

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用單擺測定重力加速度的實驗中

①實驗時用20分度的游標卡尺測量擺球直徑，示數(shù)如圖甲所示，該擺球的直徑d=_____mm。
②接著測量了擺線的長度，實驗時用拉力傳感器測得擺線的拉力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示，則重力加速度的表達式g=_____。（用題目所給物理量表示）
③某小組改變擺線長度，測得了多組數(shù)據(jù)。在進行數(shù)據(jù)處理時，甲同學把擺線長作為擺長，直接利用公式求出各組重力加速度值再求出平均值；乙同學作出周期的平方()與擺線長的圖象后求出斜率，然后算出重力加速度。兩同學處理數(shù)據(jù)的方法對結果的影響是：甲_____，乙_____（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）。

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用單擺測定重力加速度的實驗中

①實驗時用20分度的游標卡尺測量擺球直徑，示數(shù)如圖甲所示，該擺球的直徑d=_____mm。
②接著測量了擺線的長度，實驗時用拉力傳感器測得擺線的拉力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示，則重力加速度的表達式g=_____。（用題目所給物理量表示）
③某小組改變擺線長度，測得了多組數(shù)據(jù)。在進行數(shù)據(jù)處理時，甲同學把擺線長作為擺長，直接利用公式求出各組重力加速度值再求出平均值；乙同學作出周期的平方()與擺線長的圖象后求出斜率，然后算出重力加速度。兩同學處理數(shù)據(jù)的方法對結果的影響是：甲_____，乙_____（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）。

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單擺測定重力加速度的實驗中

（1）實驗時用20分度的游標卡尺測量擺球直徑，示數(shù)如圖甲所示，該擺球的直徑d=
 
 mm．
（2）接著測量了擺線的長度為l0，實驗時用拉力傳感器測得擺線的拉力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示，則重力加速度的表達式g=
 
 （用題目中的物理量表示）．
（3）某小組改變擺線長度L0，測量了多組數(shù)據(jù)．在進行數(shù)據(jù)處理時，甲同學把擺線長L0作為擺長，直接利用公式求出各組重力加速度值再求出平均值；乙同學作出  T2-L0圖象后求出斜率，然后算出重力加速度．兩同學處理數(shù)據(jù)的方法對結果的影響是：甲
 
，乙
 
（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．

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