题目内容

在“利用单摆测重力加速度”的实验中:

(1)甲同学测得的重力加速度数值明显大于当地的重力加速度值,造成这一情况的可能原因是____;

A.测量摆长时,把悬挂状态的摆线长当成摆长

B.测量周期时,当摆球通过平衡位置时启动秒表并记为第1次,此后摆球第50次通过平衡位置时制动秒表,读出经历的时间为t,并由计算式求得周期

C.开始摆动时振幅过小

D.所用摆球的质量过大

(2)乙同学先用米尺测得摆线长为97.43cm,用卡尺测得摆球直径如图甲所示为_______cm,然后用秒表记录单摆完成全振动50次所用的时间,从图乙可读出时间为____________s,当地的重力加速度g=________m/s2。(重力加速度的计算结果保留三位有效数字)

(3)实验中,如果摆球密度不均匀,无法确定重心位置,丙同学设计了一个巧妙的方法而不用测量摆球的半径。具体作法如下:

①第一次悬线长为L1时,测得振动周期为T1

②第二次增大悬线长为L2时,测得振动周期为T2

③根据单摆周期公式可求得重力加速度为g=__________________。(用题给符号表示)

 

【答案】

(1)B;(2)2.125,99.8,=9.75;(3).(每空2分,共10分)

【解析】

试题分析:(1)由周期公式,若测量摆长时,把悬挂状态的摆线长当成摆长时,漏掉小球的半径,L变小,g值偏小,A选项错误;测量周期时,当摆球通过平衡位置时启动秒表并记为第1次,此后摆球第50次通过平衡位置时制动秒表,读出经历的时间为t,并由计算式,而不是选项中的,所以T值偏小,则g值偏大,B选项正确;单摆的周期与振幅及摆球的质量无关,所以C、D选项均错误。(2)由20分度的游标卡尺的读数规则读出d=21.25mm=2.125cm,秒表的读数原则也是不估读。所以=99.8s,由此求出单摆的摆长为L==98.49cm,求出单摆的周期为T=1.996s,将数值带入到,解得g=9.75 m/s2;(3)设线的底端到重心的距离为r,由公式,得,两式联立,消掉r,解得g=

考点:从实验的角度考察对单摆的周期公式的理解 游标卡尺的读数 秒表的读数

 

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实验题:
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(1)①在利用单摆测重力加速度的实验中,甲组同学用游标卡尺测出小球的直径如图1所示.则该小球的直径为
 
cm.
②乙组同学在实验中测出多组摆长和运动的周期,根据实验数据,作出T2-L的关系图象如图2所示,该同学在实验中出现的错误可能是计算摆长时
 
(选填“漏加”或“多加”)了小球的半径.
③虽然实验中出现了错误,但根据图象中的数据,仍可算出准确的重力加速度,其值为
 
rn/s2(最后结果保留三位有效数字).
(2)用半偏法测电流表内阻,提供的器材如下:
干电池(电动势E约为1.5V,内阻r约为10Ω)、待测电流表A(0~50μA,内阻约4kΩ)、电阻箱R1、R2(均为0~99999.9Ω)、电键、导线若干.
①实验电路如图3,有关实验操作及测量如下:
I.只闭合S,当调节R1到26090.0Ω时,电流表A满偏;
Ⅱ.再闭合S1,R2调为3770.0Ω时,电流表A半偏,由此可得电流表的内阻Rg的测量值为
 
Ω.
②半偏法测量电流表内阻时,要求R1>Rg(比值R1/Rg越大.测量误差越小),本实验中R1虽比Rg大.但两者之比不是很大,因此导致Rg的测量误差较大.具体分析如下:电流表A半偏时的回路总电阻比全偏时的回路总电阻
 
(填“偏大”或“偏小”),导致这时的总电流
 
(选填“变大”或“变小”),半偏时R2
 
Rg(填“大于”或“小于”).
③为减小Rg的测量误差,可以通过补偿回路总电阻的方法,即把半偏时回路的总电阻的变化补回来.具体的数值可以通过估算得出,实际操作如下:在①中粗测出Rg后,再把R1先增加到
 
Ω[用第①问中的有关条件求得具体数值],再调节R2使电流表
 
.用这时R2的值表示Rg的测量值,如此多次补偿即可使误差尽量得以减小.

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