题目内容

(1)某物理课外活动小组在用单摆测重力加速度的实验中,测出了不同摆长(l)所对应的周期(T),在进行实验数据处理时:
①甲同学以摆长(l)为纵坐标、周期(T)的平方为横坐标作出了l-T2图线.若他由图象测得的图线斜率为k,则测得的重力加速度的表达式g=
2k
2k
.若甲同学测摆长时,忘记测摆球的半径,则他用图线法求得的重力加速度
准确
准确
(选填“偏大”、“偏小”、“准确”).
②乙同学根据公式T=2π
l
g
得出g=
4π2l
T2
,并计算重力加速度,若他测得摆长时,把摆线长当作摆长(忘记加上小球半径),则他测得的重力加速度值
偏小
偏小
(选填“偏大”、“偏小”、“准确”).
分析:(1)由单摆周期公式求出l与T2的关系式,然后求出重力加速度的表达式.
(2)根据单摆周期公式判断甲的测量值与真实值间的关系;由单摆周期公式的变形公式求出T2-L关系表达式,然后根据图丙所示图象求出重力加速度,然后判断测量值与真实值间的关系.
解答:解:(1)由单摆周期公式T=2π
l
g
可知,l=
g
4π2
T2,则k=
g
4π2
,g=4π2k;
由l=
g
4π2
T2=kT2,l与T2成正比,k=
g
4π2
是比例常数,由图象可知l与T2成正比,
由于单摆摆长偏大还是偏小不影响图象的斜率k,因此摆长偏小不影响重力加速度的测量值,
甲同学用图线法求得的重力加速度准确.
(2)由单摆周期公式T=2π
L
g
可知,重力加速度g=
4π2l
T2
,摆长应该是摆线长度与摆球半径之和,
甲同学把摆线长L作为摆长,摆长小于实际摆长,由g=
4π2l
T2
可知,重力加速度的测量值小于真实值.
故答案为:(1)4π2k;准确;(2)偏小.
点评:本题考查了单摆测重力加速度实验的误差分析,有一定的难度;由单摆周期公式求出l与T2的关系式,是正确解题的关键.
练习册系列答案
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(1)某物理课外活动小组在用单摆测重力加速度的实验中,测出了不同摆长(l)所对应的周期(T),在进行实验数据处理时:

①甲同学以摆长(l)为纵坐标、周期(T)的平方为横坐标作出了T2-l图线。若他由图像测得的图线斜率为k,则测得的重力加速度g=_________。若甲同学测摆长时,忘记测摆球的半径,则他用图线法求得的重力加速度_________(选填“偏大”“偏小”“准确”)。

②乙同学根据公式T=2π得出g=,并计算重力加速度,若他测得摆长时,把摆线长当作摆长(忘记加上小球半径),则他测得的重力加速度值_________(选填“偏大”“偏小”“准确”)。

(2)在实验室内测定金属电阻率的实验中,提供的器材除多用电表、螺旋测微器、米尺、开关和若干导线外,还有:

A.待测粗细均匀的金属丝Rx

B.直流电流表A1(满偏电流300 mA,内阻为5 Ω)

C.有流电流表A2(满偏电流600 mA,内阻约为5 Ω)

D.滑动变阻器R1(0—20 Ω,1 A)

E.电源(3 V,内阻可忽略不计)

①为了选择比较合适的测量方法,以便提高测量精度,先用多用电表的欧姆挡粗略测量待测金属丝的电阻。现将多用电表的选择开关置于“×1”挡,按正确的步骤进行操作,表盘示数如图甲所示,则电阻Rx的粗略值为_________Ω。

②实验时,先用螺旋测微器在金属丝三个不同的位置测直径,如图乙所示是某次测量时的情况,其读数为_________mm。

③在实验中,为了使测得的金属丝电阻阻值的误差尽量小,该兴趣小组的同学在努力设计最佳测量电路的同时,还准备采用图像法进行求电阻的数据处理,请你在下面的虚线框中设计出符合要求的电路图。

④请你根据设计的实验电路图,并以笔画线代替导线,连接好实物电路。

 

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