摘要:C.计算摆长时,把悬线长当作了摆长
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某同学在用单摆测定重力加速度的实验中,测量5种不同摆长情况下单摆的振动周期,记录结果见下表:
(1)以L为横坐标,T2为纵坐标,作出T2-L图线(如图1),并利用此图线求出重力加速度g=

(2)若某同学测定的g的数值比当地公认值大,造成的原因可能是
A、摆球质量太大了;
B、摆长太长了;
C、摆角太大了(摆角仍小于10°);
C、量摆长时从悬点量到球的最下端;
D、计算摆长时忘记把小球半径加进去;
E、摆球不是在竖直平面内做简谐振动,而是做圆锥摆运动;
F、计算周期时,将(n-1)次全振动误记为n次全振动;
(3)若某同学根据实验数据作出的图象如图2所示.则造成图象不过坐标原点的原因是
(4)如果已知摆球直径为2.00cm,让刻度尺的零点对准摆线的悬点,摆线竖直下垂.如图①所示,那么单摆摆长是
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| L/m | 0.5 | 0.8 | 0.9 | 1.0 | 1.2 |
| T/s | 1.42 | 1.79 | 1.90 | 2.00 | 2.20 |
| T2/s2 | 2.02 | 3.20 | 3.61 | 4.00 | 4.84 |
9.87
9.87
m/s2.(取π2=9.87)?(2)若某同学测定的g的数值比当地公认值大,造成的原因可能是
CEF
CEF
;A、摆球质量太大了;
B、摆长太长了;
C、摆角太大了(摆角仍小于10°);
C、量摆长时从悬点量到球的最下端;
D、计算摆长时忘记把小球半径加进去;
E、摆球不是在竖直平面内做简谐振动,而是做圆锥摆运动;
F、计算周期时,将(n-1)次全振动误记为n次全振动;
(3)若某同学根据实验数据作出的图象如图2所示.则造成图象不过坐标原点的原因是
漏测小球的半径r
漏测小球的半径r
;?(4)如果已知摆球直径为2.00cm,让刻度尺的零点对准摆线的悬点,摆线竖直下垂.如图①所示,那么单摆摆长是
0.8740
0.8740
m.如果测定了40次全振动所用时间如图②中秒表所示,单摆的运动周期是1.88
1.88
s.(1)利用单摆验证小球平抛运动规律,设计方案如图a所示,在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热线P,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断;MN为水平木板,已知悬线长为L,悬点到木板的距离OO′=h(h>L).

①将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到木板上的C点,O′C=s,则小球做平抛运动的初速度为v0= .
②在其他条件不变的情况下,若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ,小球落点与O'点的水平距离s将随之改变,经多次实验,以s2为纵坐标、cosθ为横坐标,得到如图b所示图象.则当θ=30°时,s为 m;若悬线长L=1.0m,悬点到木板间的距离OO′为 m.
(2)某学校实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管.已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=1.7×10-8Ω?m.课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度.他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器(千分尺)、导线和学生电源等.
①他们使用多用电表粗测金属丝的电阻,操作过程分以下三个步骤:(请填写第II步操作)
Ⅱ. ;
Ⅲ.把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接,多用表的示数如图c所示.
②根据多用电表示数,为了减少实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围,应从图d的A、B、C、D四个电路中选择 电路来测量金属丝电阻;
③他们使用千分尺测量金属丝的直径,示数如图e所示,金属丝的直径为 mm;
④根据多用电表测得的金属丝电阻值,可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为 m.(结果保留两位有效数字)
⑤用电流表和电压表测量金属丝的电阻时,由于电压表、电流表内阻的影响,不论使用电流表内接法还是电流表外接法,都会产生系统误差.按如图f所示的电路进行测量,可以消除由于电表内阻造成的系统误差.利用该电路进行实验的主要操作步骤是:
第一步:先将R2的滑动头调到最左端,单刀双掷开关S2向1闭合,闭合开关S1,调节滑动变阻器R1和R2,使电压表和电流表的示数尽量大些(在不超过量程的情况下),读出此时电压表和电流表的示数U1、I1.
第二步:保持两滑动变阻器滑动头位置不变,将单刀双掷开头S2向2闭合,读出此时电压表和电流表的示数U2、I2.
请写出由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式Rx= .
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①将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到木板上的C点,O′C=s,则小球做平抛运动的初速度为v0=
②在其他条件不变的情况下,若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ,小球落点与O'点的水平距离s将随之改变,经多次实验,以s2为纵坐标、cosθ为横坐标,得到如图b所示图象.则当θ=30°时,s为
(2)某学校实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管.已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=1.7×10-8Ω?m.课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度.他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器(千分尺)、导线和学生电源等.
①他们使用多用电表粗测金属丝的电阻,操作过程分以下三个步骤:(请填写第II步操作)
Ⅱ.
Ⅲ.把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接,多用表的示数如图c所示.
②根据多用电表示数,为了减少实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围,应从图d的A、B、C、D四个电路中选择
③他们使用千分尺测量金属丝的直径,示数如图e所示,金属丝的直径为
④根据多用电表测得的金属丝电阻值,可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为
⑤用电流表和电压表测量金属丝的电阻时,由于电压表、电流表内阻的影响,不论使用电流表内接法还是电流表外接法,都会产生系统误差.按如图f所示的电路进行测量,可以消除由于电表内阻造成的系统误差.利用该电路进行实验的主要操作步骤是:
第一步:先将R2的滑动头调到最左端,单刀双掷开关S2向1闭合,闭合开关S1,调节滑动变阻器R1和R2,使电压表和电流表的示数尽量大些(在不超过量程的情况下),读出此时电压表和电流表的示数U1、I1.
第二步:保持两滑动变阻器滑动头位置不变,将单刀双掷开头S2向2闭合,读出此时电压表和电流表的示数U2、I2.
请写出由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式Rx=
将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h(未知)且开口向下的小筒中(单摆的下部分露于筒外),如图1所示,将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放,单摆振动过程中悬线不会碰到筒壁,如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离L,并通过改变L而测出对应的摆动周期T,再以T2为纵轴、L为横轴作出T2-L函数关系图象,那么就可以通过此图象得出小筒的深度h和当地的重力加速度g.
(1)如果实验中所得到的T2-L关系图象如图2所示,那么真正的图象应该是a、b、c中的 ;
(2)由图可知,小筒的深度h= 0.3m,当地重力加速度g= 9.86m/s2;(计算结果保留三位有效数字)
(3)在实验中,每次测量时总是错误地把摆线加上球直径当成了摆长,如果仍然采用题中图象方法处理数据,你认为会对实验结果怎样的影响? 对h的影响是 ,对g的影响是 。
A.无影响 B.比真实值小 C.比真实值大 D.不确定
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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=
4π2n2(L+
| ||
| t2 |
4π2n2(L+
| ||
| t2 |
②从图1可知,摆球直径d的读数为
5.980
5.980
.③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
BC
BC
.A、悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线增长了
B、把n次全振动的时间误作为(n+1)次全振动的时间
C、以摆线长作为摆长来计算
(2)如图2所示是测量通电螺线管A内部磁感应强度B及其与电流I关系的实验装置.将截面积为S、匝数为N的小试测线圈P置于螺线管A中间,试测线圈平面与螺线管的轴线垂直,可认为穿过该试测线圈的磁场均匀.将试测线圈引线的两端与冲击电流计D相连.拨动双刀双掷换向开关K,改变通入螺线管的电流方向,而不改变电流大小,在P中产生的感应电流引起D的指针偏转.
| 实验次数 | I(A) | B(×10-3T) |
| 1 | 0.5 | 0.62 |
| 2 | 1.0 | 1.25 |
| 3 | 1.5 | 1.88 |
| 4 | 2.0 | 2.51 |
| 5 | 2.5 | 3.12 |
| dm |
| N△? |
| dm |
| 2NDΦS |
| dm |
| 2NDΦS |
| dm |
| D?△t |
| dm |
| D?△t |
②调节可变电阻R,多次改变电流并拨动K,得到A中电流I和磁感应强度B的数据,见右表.由此可得,螺线管A内部在感应强度B和电流I的关系为B=
0.00125I
0.00125I
.③为了减小实验误差,提高测量的准确性,可采取的措施有
AB
AB
A.适当增加试测线圈的匝数N B.适当增大试测线圈的横截面积S
C.适当增大可变电阻R的阻值 D.适当拨长拨动开关的时间△t.
在“用单摆测定重力加速度”的实验中,若测得的g值比当地的标准值偏小,可能是因为( )
| A、摆球的质量偏大 | B、摆球的摆角偏小 | C、计算摆长时,把悬线长△t=0.1s=T当作了摆长l1=4A1=8cm | D、测量周期时,将n次全振动误记成了(n-1)次 |