《用单摆测定重力加速度》学案1
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约3810字。
实验:用单摆测定重力加速度
1.“用单摆测定重力加速度”的实验步骤如下:
A.取一段1 m左右的细线,一端穿过小钢球上的小孔,然后打一个比小孔大一些的线结,另一端绕在铁架台上固定的横铁杆上,让摆球自由下垂于桌边之外
B.用刻度尺测量悬点到小球顶点间细线的长度L
C.将单摆从平衡位置拉开一个角度(不超10°),释放后当摆球经过平衡位置时开始计时,测出全振动50次的时间t,求出T=t50,反复测三次,求出周期的平均值
D.用公式g=4π2LT2算出重力加速度的值
上述几个步骤中,有错误的地方是: .
解析:步骤A中,“另一端绕在铁架台上”,另一端应固定.
步骤B中,还应用游标卡尺测量小球的直径d.
步骤C中,应算出三次重力加速度g的值,再求g的平均值.
步骤D中,公式应为g=4π2(L+d2)T2.
答案:略
2.用 单摆测定重力加速度时,某同学测得的数值大于当 地重力加速度的真实值,引起这一误差的可能原因是( )
A.摆线上端未系牢,摆动中松驰了
B.把摆线长当成摆长
C.把摆线长加摆球直径当成摆长
D.测量周期时,当摆球通过平衡位置时启动秒表并数下“1”,直到第30次同向过平衡位置时制动秒表,读得经历时间t,用周期T=t30来进行计算
解析:由T=2πLg知g=4π2LT2,若测得的g偏大,即L偏大或T偏小,故答案选C、D.
答案:CD
3.在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,某同 学先测得摆线长为89.2 cm,摆球的直径如图所示,然后用秒表记录了单摆做30次全振动.
(1)该单摆的摆长为 cm.
(2)如果该同学测得的g值偏大,可能的原因是( )
A.测摆长时记录的是摆球的直径
B.开始计时时,秒表过迟按下
C.摆线上端牢固地系于悬点,摆动中出现松动,使摆线长度增加了
D.实验中误将29次全振动数为30次
(3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长l,测出相应的周期T,从而得出一组对应的l与T的数值,再以l为横坐标,T2为纵坐标,将所得数据连成直线如图所示,则测得的重力加速度g= .
解析:(1)摆长l=l0+d2=89 .2 cm+12×2.050 cm=90.225 cm.
(2)因为g测=4π2n2(l0+d2)t2,若把(l0+d)当作摆长,则g测偏大;若按表过迟,则t偏小 ,使得g测偏大;若摆长变长了,则l偏小,使得g测偏小;若将n=29记成30,则由公式可知g测偏小.故选ABD.
(3)g=4π2k=9.86 m/s2.
答案:(1)90.225 (2)ABD (3)9.86 m/s2
金典练习二十 实验:用单摆测定重力加速度
选择题部分共7小题,每小题6分.在每小题给出的四个选 项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.
1.“用单摆测定重力加速度”的实验原理是( )
A.由g=4π2LT2可知,T一定时,g与L成正比
B.由g=4π2LT2可知,L一定时,g与T2成反比
C.由于单摆的振动周期T和摆长L可用实验测定,利用关系式g=4π2LT2可算出当地的重力
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