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高中三年级物理

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  • 实验题
    在“用单摆测重力加速度”的实验中,某同学的主要操作步骤如下:
    a.取一根符合实验要求的摆线,下端系一金属小球,上端固定在O点;
    b.在小球静止悬挂时测量出O点到小球球心的距离l;
    c.拉动小球使细线偏离竖直方向一个不大的角度(约为5°),然后由静止释放小球;
    d.用秒表记录小球完成n次全振动所用的时间t。
    (1)用所测物理量的符号表示重力加速度的测量值,其表达式为__________;
    (2)若测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值,造成这一情况的原因可能是__________。(选填下列选项前的序号)
    A. 测量摆长时,把摆线的长度当成了摆长
    B. 摆线上端未牢固地固定于O点,振动中出现松动,使摆线越摆越长
    C. 测量周期时,误将摆球(n-1)次全振动的时间t记为了n次全振动的时间,并由计算式T=t/n求得周期
    D. 摆球的质量过大
    (3)在与其他同学交流实验方案并纠正了错误后,为了减小实验误差,他决定用图象法处理数据,并通过改变摆长,测得了多组摆长l和对应的周期T,并用这些数据作出T2-l图象如图甲所示。若图线的斜率为k,则重力加速度的测量值g=__________。

    (4)这位同学查阅资料得知,单摆在最大摆角θ较大时周期公式可近似表述为。为了用图象法验证单摆周期T和最大摆角θ的关系,他测出摆长为l的同一单摆在不同最大摆角θ时的周期T,并根据实验数据描绘出如图乙所示的图线。根据周期公式可知,图乙中的纵轴表示的是__________,图线延长后与横轴交点的横坐标为__________。
    本题信息:2012年模拟题物理实验题难度较难 来源:马凤侠
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本试题 “在“用单摆测重力加速度”的实验中,某同学的主要操作步骤如下:a.取一根符合实验要求的摆线,下端系一金属小球,上端固定在O点;b.在小球静止悬挂时测量出O...” 主要考查您对

实验:用单摆测定重力加速度

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  • 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。


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