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精英家教网上海某中学物理兴趣小组做“用单摆测定当地的重力加速度”的实验:
(1)实验时注意到必须控制摆角,若摆长为1.2m,则他们将摆球最多拉至离平衡位置约
 
m处释放;测周期时计时起点应选在
 
.(选填“平衡位置”或“最高点”)
(2)该物理兴趣小组实验时通过改变摆长,测出几组摆长L和对应的周期T的数据,绘出T2-L图线,如右图所示.然后利用在图线上测取两点A、B的坐标(x1,y1)、(x2,y2),便可求得当地的重力加速度g=
 
分析:(1)单摆做简谐运动时的摆角应小于10°,为了准确测出单摆的周期,应该在摆球通过平衡位置时开始计时.
(2)根据单摆周期公式求出函数图象表达式,然后根据图象求出重力加速度.
解答:解:(1)单摆做简谐运动时摆角应小于10°,若摆长为1.2m,则他们将摆球最多拉至离平衡位置约0.1m(0.1~0.105)处释放;为减小实验误差,测周期时计时起点应选在平衡位
置.
(2)由单摆周期公式T=2π
L
g
可得,T2=
4π2
g
L,由图象可知,图象斜率k=
4π2
g
=
y2-y1
x2-x1
,则重力加速度g=
4π2(x2-x1)
y2-y1

故答案为:(1)0.1;平衡位置;(2)
4π2(x2-x1)
y2-y1
点评:单摆在摆角小于10°的情况下做简谐运动,为保证单摆做简谐运动,单摆的摆角不能太大;根据单摆周期公式求出图象的函数表达式,然后根据图象求出重力加速度.
练习册系列答案
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精英家教网(1)某中学物理兴趣小组的同学,打算用单摆测定当地重力加速度.
(1)若该单摆的摆长为l,用秒表测出单摆完成n次全振动所用时间为t,那么,重力加速度g=
 
(用相关字母表示).
(2)现有一位同学在实验时測出了多组单摆的摆长l和振动周期T,作出了 T2-l图象,从理论上看T2-i图象是一条经过坐标原点的直线,但该同学根据实验的数据作出的图象如图1所示.那么:
①造成该图象不过坐标原点的原因最有可能是
 

②由图象求出的重力加速度g=
 
m/s2 (取π2=9.87,结果保留三位有效数字).
(II)如图2所示,为某电阻的阻值R随摄氏温度t变化的关系图象,图中R0表示0℃时的电阻,k表示图线的斜率.若用该电阻R与电池(E、r)、内阻为Rg的电流表(零刻线在左边)、滑动变阻器R'串联起来,连接成如图3所示的电路,用该电阻R做测温探头,把电流表的电流刻度线改为相应的温度刻度线,于是就得到了一个简单的“电阻测温计“,不计电阻自身发热的影响.则:
(1)使用“电阻测温计“前,先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值,若温度t1<t2,则t1的刻度线应在t2的刻度线的
 
(选填“左”、“右”)侧;
(2)在标识“电阻测温计”的温度刻度时,需要弄清所测温度和电流的对应关系,那么,温度t与电流I之间的关系式为t=
 
(用题中的物理量的字母表示);
(3)利用温度和电流的对应关系计箅温度时,需要知道电流表的内阻Rg,现要比较精确地测量电流表的内阻Rk(约为200Ω,实验室备有下列可供选用的器材:
A.电阻箱 R1 (0-99.99Ω) B.电阻箱.R2(0-999.9Ω);
C.变阻器 R3(0-20Ω)D.变阻器 R4(0-20kΩ)
此外,还有电动势合适的电源、两个开关、若干导线等.
①在虚线框内设计一个用“半偏法“测量电流表内阻Rg的电路;
②在这个实验电路中,电阻箱应选
 
;变阻器应选
 
(用器材前的字母表示);
(4)用“半偏法“测得的电流表内阻是
 
.由此因素造成的温度的测量值是
 
(这两空均选填“偏大”或“偏小”).

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