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=
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
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=
4π2k
4π2k
.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
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4π2l |
T2 |
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.
(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
可知,l=
T2,则k=
,g=4π2k;
由l=
T2=kT2,l与T2成正比,k=
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
可知,重力加速度g=
,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=
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.
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g |
4π2 |
g |
4π2 |
由l=
g |
4π2 |
g |
4π2 |
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
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4π2l |
T2 |
甲同学把摆线长L作为摆长,摆长小于实际摆长,由g=
4π2l |
T2 |
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.
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