教科版选修34 学生实验：用单摆测定重力加速度 第1课时 作业.docx

5.学生实验:用单摆测定重力加速度课时过关1在用单摆测重力加速度的实验中,为减小误差()a.应选质量小的球做摆球b.先使摆球摆动几次,从摆球经过平衡位置时开始计时c.用停表测出3050次全振动的时间,计算出平均周期d.在测量摆线长度时,对安装好的单摆,要用力拉紧摆线后再测量解析摆球应选择质量大、体积小的小球,选项a错误.开始计时的起点应从平衡位置开始,此位置速度大,位置确定,误差小,选项b正确.计算周期时,应用多个周期的累加时间,测出的时间误差小,选项c正确.测摆长时应使摆线自然下垂,不能拉紧,否则测得摆长变长,误差大,选项d错误.答案bc2利用单摆测定重力加速度时,若测得g值偏大,则可能是因为()a.单摆的摆锤质量偏大b.测量摆长时,只考虑了悬线长,忽略了小球的半径c.测量周期时,把n次全振动误认为是(n+1)次全振动d.测量周期时,把n次全振动误认为是(n-1)次全振动解析由单摆周期公式知t=2lg,得g=42lt2,而t=tn,所以g=42ln2t2,由此可知c正确答案c3在“用单摆测定重力加速度”的实验中,操作时,必须注意下面的问题.请在横线上填上重要的字词.a.摆球要选用密度较而直径较的小球.要选取、且不易伸长的线.b.在固定摆线上端时应用铁夹夹紧,不要缠绕,悬点要固定不变,以免在摆动过程中发生变化.c.摆长是从到的距离,测量时要尽量准确.d.实验时必须控制摆角的大小,并且要让单摆在内摆动.e.测量单摆周期时,等单摆自由振动几次稳定之后,从摆球经过位置开始计时,因为这时摆球的速度,容易观察,可以减小误差.解析a项操作的目的是尽量使摆球运动时接近理解中的单摆;b项操作的目的是尽量保证摆长在振动过程中保持不变;c项强调测量摆长时不要将摆球的半径漏掉;d项操作的目的是防止摆球做圆锥摆运动,要求释放摆球时既不能使摆球旋转,又不能给它初速度.e项操作的目的是保证测单摆振动周期时既方便观察、方便记录全振动次数,又能减小计时误差.答案a.大小细质量小b.摆长c.摆线悬点摆球球心d.竖直平面e.平衡最大4在“用单摆测定重力加速度”的实验中:(1)测摆长时,若正确测出悬线长l和摆球直径d,则摆长为.(2)测周期时,当摆球经过位置时开始计时并计数1次,测出经过该位置n次(约60100次)的时间为t,则周期为.解析(1)单摆的摆长是指悬线长加上小球的半径,即为l+d2;(2)测定周期时,摆球在最低处的平衡位置速度最大,因此应从平衡位置开始计时,以减小实验误差.若从小球经过平衡位置开始计时并计数n次,则小球完成了n-12个全振动,故其周期为t=tn-12=2tn-1.答案(1)l+d2(2)平衡2tn-15甲根据单摆周期公式t=2lg,可以通过实验测量当地的重力加速度.如图甲所示,将细线的上端固定在铁架台上,下端系一小钢球,就做成了单摆.(1)用游标卡尺测量小钢球直径,示数如图乙所示,读数为mm.乙(2)以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有.a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且尽可能长一些b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的c.为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆线相距平衡位置有较大的角度d.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,此时间间隔t即为单摆周期te.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5,释放摆球,当摆球振动稳定后,从平衡位置开始计时,记下摆球做50次全振动所用的时间t,则单摆周期t=t50来源:zxxk.com解析(1)先从主尺读出整数部分刻度为18 mm,然后从游标尺读出小数部分刻度为0.6 mm,所以小钢球直径为18.6 mm.(2)在该实验中,摆球的摆角不要太大,偏离平衡位置不大于5,c项错误;为了尽量减少实验误差,摆球应该选择质量大、体积小的小球;摆线要选择质量小、不易伸长、长度大一些的细绳;摆球摆动稳定后,从平衡位置开始计时,摆球两次经过平衡位置为一次全振动,d项错误.a、b、e三项正确.答案(1)18.6(2)abe6有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室,各自在那里利用先进的dis系统较准确地探究了“单摆的周期t与摆长l的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了t2-l图像,如图甲所示.去北大的同学所测实验结果对应的图线是(选填“a”或“b”).另外,在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图像(如图乙),由图可知,两单摆摆长之比lalb=.解析由单摆周期公式可得g=42lt2,北大所在地的重力加速度较大,所以去北大的同学所测实验结果对应的图线是b;由题图乙可知,ta=43 s,tb=2 s,根据t=2lg,可得lalb=49.答案b7在利用单摆测定重力加速度的实验中,某同学测出了多组摆长和运动周期,根据实验数据,作出的t2-l关系图像如图所示.(1)该同学实验中出现的错误可能是.(2)虽然实验中出现了错误,但根据图像中的数据,仍可准确算出重力加速度,其值为m/s2.解析(1)根据t=2