题目内容

在“利用单摆测重力加速度”的实验中，测得单摆的摆角小于5°，完成n次全振动的时间为t，用毫米刻度尺测得的摆线长为L，用游标卡尺测得摆球的直径为d．
（1）用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g=
 
．
（2）实验中有个同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大，其原因可能是下述原因中的
 
．
A．悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了
B．单摆所用的摆球质量太大
C．把n次全振动的时间误作为（n+1）次全振动的时间
D．以摆线长作为摆长来计算．
分析：根据单摆周期公式推导出重力加速度的表达式然后逐一代入；
根据判断出重力加速度的表达式结合数学知识逐一判断各种做法会使测量值偏大还是偏小．
解答：解：单摆周期公式T=2π
L
g
，则g=4π2
l
T2

（1）摆长l=L+
d
2
，周期T=
t
n
，代入整理得：g=
2n2π2(2L+d)
t2

（2）A、振动中出现松动摆线增长，则摆长l的测量值偏小，由g表达式知会使g偏小，故A错误；
B、g值与摆球质量无关，故B错误；
C、把n次全振动的时间误作为（n+1）次全振动的时间，测t测量值偏小，周期T偏小，则g值偏大，故C正确；
D、以摆线长作为摆长，则l值偏小，测得的g值偏小，故D错误．
故选：C．
故答案为：（1）
2n2π2(2L+d)
t2
（2）C．
点评：简谐运动是一种理想的运动模型，单摆只有在摆角很小，空气阻力影响不计的情况下单摆的振动才可以看成简谐运动，要知道影响实验结论的因素．
练习册系列答案
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在“利用单摆测重力加速度”的实验中，有个同学发现自己测得的重力加速度总是偏大，其原因可能是下述原因中的 （　　）
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
2.010
2.010
cm．

乙同学在实验中测出多组摆长和运动周期，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
多加
多加
（选填“漏加”或“多加”）了小球的半径．虽然实验中出现了上述错误，但根据图象中的数据仍可计算出准确的重力加速度，其值为
9.86
9.86
m/s2．（最后结果保留三位有效数字）
用单摆测重力加速度时，某同学在利用单摆测重力加速度的实验中，若测得重力加速度偏大，则可能是 （　　）
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．

用单摆测重力加速度时,某同学在利用单摆测重力加速度的实验中,若测得重力加速度偏大,则可能是(      )

A．计算摆长时,只考虑悬线长,漏加了小球的半径

B．误把悬线长和小球的直径之和作为摆长

C．测量周期时,将(n+1)次全振动误记为n次全振动

D．测量周期时,将n次全振动误记为(n+1)次全振动

 

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