精英家教網(wǎng)用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?br />在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)出單擺擺角小于5°時(shí)，完成π次全振動(dòng)的時(shí)間為t，用毫米刻度尺測(cè)得擺線(xiàn)長(zhǎng)為L(zhǎng)，用游標(biāo)卡尺測(cè)得擺球直徑為d．
（1）由圖可知：擺球直徑的讀數(shù)為：d=
 
cm．
（2）實(shí)驗(yàn)中，有個(gè)同學(xué)發(fā)現(xiàn)他測(cè)得的當(dāng)?shù)刂亓铀俣瓤偸瞧�，其原因可能�?!--BA-->
 
．
A．實(shí)驗(yàn)室處在高山上，距離水平面太高
B．單擺所用的擺球太重了
C．測(cè)出π次全振動(dòng)的時(shí)間t，誤作為（π-1）次全振動(dòng)的時(shí)間進(jìn)行計(jì)算
D．以擺線(xiàn)長(zhǎng)與擺球直徑之和作為擺長(zhǎng)來(lái)計(jì)算．
分析：（1）螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)．
（2）根據(jù)單擺的周期公式：T=2π
L
g
推導(dǎo)出重力加速度的表達(dá)式，然后根據(jù)公式說(shuō)明．
解答：解：（1）由圖示螺旋測(cè)微器可知，固定刻度示數(shù)為5.5mm，可動(dòng)刻度示數(shù)為48.0×0.01mm=0.480mm，則螺旋測(cè)微器的示數(shù)為5.5mm+0.480mm=5.980mm=0.5980cm；
  （2）根據(jù)單擺的周期公式：T=2π
L
g
推導(dǎo)出重力加速度的表達(dá)式：g=
4π2L
T2
．若測(cè)得的當(dāng)?shù)刂亓铀俣瓤偸瞧�，有兩種可能：L的測(cè)量值偏大，或T的測(cè)量值偏�。�
A、實(shí)驗(yàn)室處在高山上，距離水平面太高，因?yàn)樵酵咛�，根�?jù)萬(wàn)有引力定律知物體與地球之間的吸引力越小，則測(cè)得的當(dāng)?shù)氐募铀俣冉Y(jié)果偏小，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)公式，單擺的周期與擺球的質(zhì)量無(wú)關(guān)．故B錯(cuò)誤；
C、測(cè)出π次全振動(dòng)的時(shí)間t，誤作為（π-1）次全振動(dòng)的時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，則：T測(cè)=
t
n-1
＞
t
n
=T真，周期的測(cè)量值偏大，測(cè)得的g會(huì)偏小．故C錯(cuò)誤；
D、以擺線(xiàn)長(zhǎng)與擺球直徑之和作為擺長(zhǎng)來(lái)計(jì)算，L測(cè)=l+d＞l+
d
2
=L真即擺長(zhǎng)的測(cè)量值偏大，測(cè)得的結(jié)果偏大．故D正確．
故選：D．
故答案為：（1）0.5980，（2）D．
點(diǎn)評(píng)：熟練應(yīng)用單擺周期公式T=2π
L
g
導(dǎo)出重力加速度的表達(dá)式：g=
4π2L
T2
．然后根據(jù)公式說(shuō)明，即可正確解題．屬于中檔題目．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

某研究性學(xué)習(xí)小組探究用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣�，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
（1）用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，為使周期的測(cè)量盡可能準(zhǔn)確，則計(jì)時(shí)位置應(yīng)在單擺擺動(dòng)到
最低點(diǎn)
最低點(diǎn)
（選填“最高點(diǎn)”、“最低點(diǎn)”），同時(shí)測(cè)量擺球擺動(dòng)30～50次的時(shí)間，算出單擺的周期．
（2）為了將人工記錄振動(dòng)次數(shù)改為自動(dòng)記錄振動(dòng)次數(shù)，在擺球運(yùn)動(dòng)最低點(diǎn)的左、右兩側(cè)分別放置一激光光源與光敏電阻，細(xì)激光束與球心等高，如圖1所示，光敏電阻與某一自動(dòng)記錄儀相連，該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時(shí)間t變化圖線(xiàn)如2所示，則該單擺的振動(dòng)周期為
2t0
2t0
．若保持懸點(diǎn)到小球頂點(diǎn)的繩長(zhǎng)不變，改用密度不變，直徑是原小球直徑2倍的另一小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，單擺的擺角不變，則該單擺的周期將
變大
變大
，（填“變大”、“不變”或“變小”）．
（3）用主尺最小分度為1mm，游標(biāo)上有20個(gè)分度的卡尺測(cè)量金屬球的直徑，結(jié)果如圖3所示，可以讀出此金屬球的直徑為
19.6
19.6
mm．
（4）研究性學(xué)習(xí)小組測(cè)得懸線(xiàn)長(zhǎng)度L、擺球直徑d、全振動(dòng)次數(shù)n、完成n次全振動(dòng)的時(shí)間t，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=
4π2n2(L+
d
2
)
t2
4π2n2(L+
d
2
)
t2
；（用字母表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（1）某同學(xué)將一個(gè)內(nèi)阻Rg=1.00×103Ω，滿(mǎn)偏電流Ig=200μA的電流表G改裝成量程為0～3.0V的電壓表．
①應(yīng)選一個(gè)阻值R=Ω（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）的電阻與電流表G聯(lián)（填“串”或“并”）．
②該同學(xué)在改裝完成后，繼續(xù)對(duì)改裝后的電壓表進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)的電路原理圖，如圖1所示．除了導(dǎo)線(xiàn)和開(kāi)關(guān)外，還有下列實(shí)驗(yàn)器材供選擇：
A．電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）B．電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻約15kΩ）C．滑動(dòng)變阻器R1（阻值范圍0～50Ω）
D．滑動(dòng)變阻器R2（阻值范圍0～20kΩ）E．電源E1（電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻為0.2Ω ）F．電源E2（電動(dòng)勢(shì)為4V，內(nèi)阻約為0.04Ω ）a．實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)該選擇（選填“A”或者“B”）；b．實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇（選填“C”或者“D”）；
c．實(shí)驗(yàn)中電源應(yīng)該選擇（選填“E”或者“F”）．
（2）某同學(xué)用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭．
①如圖2所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)擺球直徑．?dāng)[球直徑d=mm．
②實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：
A．取一根細(xì)線(xiàn)，下端系住一個(gè)金屬小球，上端固定在鐵架臺(tái)上；B．用米尺（最小刻度為1mm）測(cè)得擺線(xiàn)長(zhǎng)l；
C．在擺線(xiàn)偏離豎直方向較小夾角的位置由靜止釋放小球；D．用秒表記錄小球完成n次全振動(dòng)的總時(shí)間t，得到周期T=t/n；
E．改變擺線(xiàn)長(zhǎng)，重復(fù)B、C、D的操作．
a．該同學(xué)采用兩種方法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．第一種方法：根據(jù)每一組T和l，利用g=
4π2lT2
求出多組g值，然后計(jì)算g值的平均值，求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭．
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第二種方法：根據(jù)每一組T和l，在圖3中描點(diǎn)，然后連線(xiàn)；根據(jù)圖線(xiàn)的斜率，求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭．a(chǎn)．如果實(shí)驗(yàn)中測(cè)量擺線(xiàn)長(zhǎng)l和單擺周期T的偶然誤差都比較小，那么，第一種方法求出的重力加速度當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋ㄟx填“大于”、“等于”或“小于”）；
b．根據(jù)該同學(xué)在圖3中描出的點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D3中描繪出T2-l圖線(xiàn)；
c．該同學(xué)從圖3中求出圖線(xiàn)斜率k，則重力加速度g與斜率k的關(guān)系式為g=；代入數(shù)據(jù)求得g=m/s2（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）．
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)上海某中學(xué)物理興趣小組做“用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取钡膶?shí)驗(yàn)：
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)注意到必須控制擺角，若擺長(zhǎng)為1.2m，則他們將擺球最多拉至離平衡位置約
 
m處釋放；測(cè)周期時(shí)計(jì)時(shí)起點(diǎn)應(yīng)選在
 
．（選填“平衡位置”或“最高點(diǎn)”）
（2）該物理興趣小組實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)改變擺長(zhǎng)，測(cè)出幾組擺長(zhǎng)L和對(duì)應(yīng)的周期T的數(shù)據(jù)，繪出T2-L圖線(xiàn)，如右圖所示．然后利用在圖線(xiàn)上測(cè)取兩點(diǎn)A、B的坐標(biāo)（x1，y1）、（x2，y2），便可求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=
 
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

某同學(xué)用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?i>g。

　　　 　　 ①如圖2所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)擺球直徑。擺球直徑d=　　　 mm。


②實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：

　　　 　　　 A. 取一根細(xì)線(xiàn)，下端系住一個(gè)金屬小球，上端固定在鐵架臺(tái)上；

　　　 　　　 B. 用米尺（最小刻度為1mm）測(cè)得擺線(xiàn)長(zhǎng)l；

　　　　　　 C. 在擺線(xiàn)偏離豎直方向較小夾角的位置由靜止釋放小球；

　　　 　　　 D. 用秒表記錄小球完成n次全振動(dòng)的總時(shí)間t，得到周期T=t/n；

　　　 　　　 E. 改變擺線(xiàn)長(zhǎng)，重復(fù)B、C、D的操作。

該同學(xué)采用兩種方法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。第一種方法：根據(jù)每一組T和l，利用求出多組g值，然后計(jì)算g值的平均值，求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?i>g。第二種方法：根據(jù)每一組T和l，在圖3中描點(diǎn)，然后連線(xiàn)；根據(jù)圖線(xiàn)的斜率，求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?i>g。a. 如果實(shí)驗(yàn)中測(cè)量擺線(xiàn)長(zhǎng)l和單擺周期T的偶然誤差都比較小，那么，第一種方法求出的重力加速度　　　 當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋ㄟx填“大于”、“等于”或“小于”）；

b. 根據(jù)該同學(xué)在圖3中描出的點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D3中描繪出T2??-l圖線(xiàn)；

c. 該同學(xué)從圖3中求出圖線(xiàn)斜率k，則重力加速度g與斜率k的關(guān)系式為g= 　　　；代入數(shù)據(jù)求得g=　　　 m/s2（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。


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