20xx教科版高中物理選修3-415學(xué)生實驗用單擺測定重力加速度同步練習(xí)-資料下載頁
2024-11-27 22:24本頁面
【導(dǎo)讀】第5節(jié)學(xué)生實驗：用單擺測定重力加速度。1．單擺的周期公式是__________，因此可求得重力加速度g＝________________，因。此，測出單擺的________和________________就可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭.2．?dāng)[線長__________測出懸線長度l′，用________________測出小球直徑d，擺。4．在測定重力加速度的實驗中，某同學(xué)用一根細(xì)線和一均勻小球制成單擺，他已經(jīng)測。得此單擺20個周期的時間t，從懸掛點到小球頂端的線長為l，還需要測量的物理量為_____. ___．將g用測得量表示，可得g＝________.C．游標(biāo)卡尺D．鐵架臺。A．應(yīng)選質(zhì)量小的球做擺球。B．先使擺球擺動幾次，從擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時。始計時，測出n次全振動的時間為t，用米尺測出擺線長為L，用游標(biāo)卡尺測出擺球的直徑為。T2看出，T一定時，g與l成正比。D．同一地區(qū)單擺的周期不變，不同地區(qū)的重力加速度與周期的平方成反比。3．利用單擺測定重力加速度的實驗步驟合理的順序是：________.1．用單擺測定重力加速度的實驗中，有如下器材供選用，請把應(yīng)選用的器材填在橫線
【正文】 gl真實 知當(dāng) l真實 ＝ 0時， T2＝ ，可能漏掉 了擺球的半徑；由圖像知，當(dāng) T2＝ s2時，真實擺長 l真實 ＝ m代入公式 g＝ 4π2l真實T2 ，得 g＝ m/s2. 方法總結(jié) 由公式 T2＝ 4π2g l， l＝ l擺線 ＋ r可得 T2＝ 4π2g (l擺線 ＋ r)＝4π 2rg ＋4π 2gl擺線 ，由公式可知 T2與 l擺線 為一次函數(shù)關(guān)系，截距是 r造成的．即若測擺長 l測 時漏掉了半徑，就會有一個正截距；同樣如果測擺長 l測 時是測的懸點到小球底部的長度，則 l真 ＝ l測 － r代入公式會得到 T2＝－ 4π2rg ＋4π 2g l測 即圖像會有一個負(fù)截距． 課后鞏固練 1． BDFGI 解析 測擺長時是從懸點到球心的距離，若用粗繩，粗繩質(zhì)量不能忽略，則擺長無法測定，故選 B.鉛球密度大，擺動中阻力的影響相對小些．?dāng)[長的測定也相對準(zhǔn)確，故選 ，使用停表方便，故選 ，應(yīng)準(zhǔn)確到 mm，故選 ，但必須將小球懸掛，故選 I，不選 J. 2． ACD 3． (1)① 是 ② 是 ③ 否 (2)(～ ) 擺長 解析 (1)① 單擺在擺角不超過 5176。 時可看做是簡諧運動． ② 擺球經(jīng)過最低點時速度最大，滯留的時間最短，計時誤差最?。?③ 為了減小測量周期時的誤差，應(yīng)測單擺完成 30～ 50次全振動所用的時間來求出周期． (2)螺旋測微器上的固定刻度讀數(shù)為 mm，可動部分的讀數(shù)約為 ，則測量結(jié)果為 mm＋ mm ＝ ，擺長不變時周期不變，擺長變短時周期變短． 2lT2 cm 解析 由單擺的 周期公式 T＝ 2π lg可知 g＝ 4π2lT2 ；因刻度尺的零點對準(zhǔn)擺線的懸點，圖甲球心對應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)就是擺長， l＝ － ＝ cm；圖乙中秒表讀數(shù)為 (60＋ ) s＝ s； 單擺周期 T＝ s＝ s. 2(l1－ l2)T21－ T22 解析 設(shè)重錘的等效半徑為 r，由單擺的周期公式 T＝ 2π lg，得 g＝ 4π2lT2 ， 則 g＝ 4π2(l1＋ r)T21 ① g＝ 4π2(l2＋ r)T22 ② 由 ①② 式解得 g＝ 4π2(l1－ l2)T21－ T22 . 6． (1)如圖所示 (2) m/s2 解析 (2)由圖得斜率 k＝ lT2＝ ，則重力加速度 g＝ 4π2lT2 ＝ 4π2 m/s 2＝ m/s2. 7． (1)BD (2)a (3) 解析 本實驗主要考查用單擺測重力加速度的實驗步驟、實驗方法和數(shù)據(jù)處理方法． (1)測量筒的下端口到擺球球心之間的距離 l要用到毫米刻度尺，測單擺的周期需要用秒表，所以測量工具選 B、 D. (2)設(shè)擺線在筒內(nèi)部分的長度為 h，由 T＝ 2π l＋ hg 得， T2＝ 4π2g l＋4π 2gh，可知 T2－ l關(guān)系圖像為 a. (3)將 T2＝ 0， l＝－ 30 cm代入上式可得 h＝ 30 cm＝ m 將 T2＝ ， l＝ 0代入上式可求得 g＝ π 2≈ m/s 2 8． (1)乙 (2)2t0 變大 變大 解析 (2)小球擺動到最低點時，擋光使得光敏電阻阻值增大，從 t1時刻開始，再經(jīng)兩次擋光完成一個周期，故 T＝ 2t0；擺長為擺線長加小球半徑，當(dāng)小球直徑變大，則擺長增加，由周期 公式 T＝ 2π lg可知，周期變大；當(dāng)小球直徑變大，擋光時間增加，即 Δt 變大．
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