单摆和光学实验.doc

单摆和光学实验一、探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度1（2012天津）某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。010012主尺 cm他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示。这样做的目的是 （填字母代号）。A保证摆动过程中摆长不变B可使周期测量得更加准确C需要改变摆长时便于调节D保证摆球在同一竖直平面内摆动他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L=0.9990m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则摆球的直径为 mm，单摆摆长为 m。下列摆动图像真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动图象，已知sin5=0.087，sin15=0.026，t/sO30-30tDDx/cmt/sO30-30tCCx/cmt/sO8-8tBBx/cmt/sO8-8tAAx/cm这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是 （填字母代号）2（2011福建）某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的试验中：用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为 cm。小组成员在试验过程中有如下说法，其中正确的是 。（填选项前的字母）A把单摆从平衡位置拉开30度的摆角，并在 释放摆球的同时开始计时B测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为C用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大D选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小3（2009重庆）某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请判断是否恰当（填 “是”或“否”）。 把单摆从平衡位置拉开约5释放； 在摆球经过最低点时启动秒表计时； 把秒表记录摆球一次全振动的时间作 为周期。 该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见表。用螺旋测微器测量其中 一个摆球直径的示数见图。该球的直径为 mm。根据表中数据可以初步判断单摆周期随 的增大而增大。4（2009浙江）（1）在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示。测量方法正确的是_（选填“甲”或“乙”）。图甲图乙（2）实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图甲所示。光敏电阻与某一自动记录相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图乙所示，则该单摆的振动周期为。若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将（填“变大”、“不变”或“变小”），图乙中的t将（填“变大”、“不变”或“变小”）。t1+t0t1+2t0t1ORtttt图乙图甲 5（2008天津）某同学利用单摆测定当地重力加速度，发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方，他仍将从悬点到球心的距离当作摆长L，通过改变摆线的长度，测得6组L和对应的周期T，画出L一T2图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图所示。他采用恰当的数据处理方法，则计算重力加速度的表达式应为g= 。请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比，将 。(填“偏大”、“偏小”或“相同”) 6（2008上海）在“用单摆测重力加速度”的实验中，（1）某同学的操作步骤为：a取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上b用米尺量得细线长度lc在摆线偏离竖直方向5位置释放小球d用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t，得到周期Tt/ne用公式计算重力加速度按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比（选填“偏大”、“相同”或“偏小”）。（2）已知单摆在任意摆角时的周期公式可近似为 ，式中T0为摆角趋近于0时的周期，a为常数。为了用图像法验证该关系式，需要测量的物理量有；若某同学在实验中得到了如图所示的图线，则图像中的横轴表示。7（2006四川）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测摆长时，若正确测出悬线长l和摆球直径d；则摆长为；测周期时，当摆球经过位置时开始计时并数1次，测出经过该位置N次（约60100次）的时间为t，则周期为_。 此外，请你从下列器材中选用所需器材，再设计一个实验，粗略测出重力加速度g，并参照示例填写下表（示例的方法不能再用）。A天平；B刻度尺；C.弹簧秤； D.电磁打点计时器；E带夹子的重锤； F纸带； G导线若干；H铁架台；I低压交流电源；J低压直流电源；K小车；L螺旋测微器；M斜面（高度可调，粗糙程度均匀）。所选器材（只填器材序号）简述实验方法（不要求写出具体步骤）示例B、D、E、F、G、H、J安装仪器，接通电源，计纸带随重锤竖直下落。用刻度尺测出所需数据，处理数据，得出结果实验设计二、测定玻璃的折射率1（2012江苏）“测定玻璃的折射率”实验中，在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A、B，在另一侧再竖直插两个大头针C、D。在插人第四个大头针D时，要使它 。如图是在自纸上留下的实验痕迹，其中直线a、a 是描在纸上的玻璃砖的两个边根据该图可算得玻璃的折射率n 。（计算结果保留两位有效数字）P1P2P3乙AB甲2（2012浙江）在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确操作插好了4枚大头针，如图甲所示。(1)在图中画出完整的光路图；(2)对你画出的光路图进行测量和计算，求得该玻璃砖的折射率n=_(保留3位有效数字)；(3)为了观测光在玻璃不同表面的折射现象，某同学做了两次实验，经正确操【本资料来源：全品高考网、全品中考网；全品教学网为您提供最新最全的教学资源。】作插好了8枚大头针，如图乙所示。图中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针，其对应出射光线上的2枚大头针是P3和_(填“A”或“B”)。3（2012重庆）如图所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的_面不能用手直接接触。在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如图所示，计算折射率时，用_(填“d”或“e”)得到的值较小，用_(填“d”或“e”)点得到的值误差较小。4（2011天津）某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率。开始玻璃砖的位置如图中实线所示，使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖直径边一侧观察P1、P2的像，且P2的像挡住P1的像。如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失。此时只需测量出 ，即可计算出玻璃砖的折射率。请用你的测量量表示出折射率 。5（2010福建）某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，做出的光路图及测出的相关角度如图所示。次玻璃的折射率计算式为n=_（用图中的表示）；如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减少误差，应选用宽度_（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。KS*5U.C#O三、用双缝干涉测光的波长00451（2012福建）在“用双缝干涉测光的波长”实验中：(实验装置如下图)光源滤光片单缝双缝遮光筒屏下列说法哪一个是错误的_。(填选项前的字母)A调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐C为了减小测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距x测量某亮纹位置时，手轮上的示数如图，其示数为_mm。2（2009年北京卷）在用双缝干涉测光的波长实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图1），并选用缝间距d=0.2mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L=700mm。然后，接通电源使光源正常工作。 已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图2（a）所示，图2（a）中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图2（b）中游标尺上的读数x1=1.16mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图3（a）所示，此时图3（b）中游标尺上的读数x2= ； 利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）