实验十三用单摆测定重力加速度.doc

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1、实验十三用单摆测定重力加速度1．在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议：A．适当加长摆线B．质量相同、体积不同的摆球，应选用体积较大的C．单摆偏离平衡位置的角度不能太大D．当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期其中对提高测量结果精确度有利的是________．解析：单摆实验的精确度取决于实验装置的理想化程度及相关物理量的测量精度．适当加大摆线长度，有利于把摆球看成质点，在摆角小于10°的条件下，摆球的空间位置变化较大，便于观察，A对．摆球体积越大，所受空气阻力越大，对

2、质量相同的摆球其影响越大，B错．摆角应小于10°，C对．本实验采用累积法测量周期，若仅测量一次全振动，由于球过平衡位置时速度较大，难以准确记录，且一次全振动的时间太短，偶然误差较大，D错．答案：AC2．某同学测得g值比当地标准值偏大，其原因可能是(　　)A．测量摆长时忘记加上小球半径B．振幅过小C．将摆长当成了摆线长和球直径之和D．摆动次数多记了一次E．小球不是在竖直平面内摆动F．摆球质量过大，空气阻力影响所致解析：因为T＝2π，所以g＝，由g的表达式可知g测偏大的原因可能是l测偏大或T测偏小，可知C、D正确，A错；小球做圆锥摆的周期

3、T＝2π

4、的摆球，测得的重力加速度值误差较小解析：①由标尺的“0”刻线在主尺上的位置读出摆球直径的整厘米数为0.9cm，标尺中第6条线与主尺刻度对齐，所以应为0.06cm，所以摆球直径为0.9cm＋0.06cm＝0.96cm.②单摆应从最低点计时，故A错；因一个周期内，单摆有2次通过最低点，故B错；由T＝2π得，g＝，若用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，周期T真实摆长偏大，故g偏大，C对；因空气阻力的影响，选密度小的摆球，测得的g值误差大，D错．答案：①0.96　②C4．在“用单摆测重力加速度”的实验中：(1)下面所给器材中，选用哪些器材较好，

5、请把所选用器材前的字母依次填写在题后的横线上．所选用的器材是____________．(2)实验时对摆线偏开竖直线的偏角要求是________________________．解析：本实验的原理：振动的单摆，当摆角<10°时，其振动周期与摆长的平方根成正比，与重力加速度的平方根成反比，而与偏角的大小(振幅)、摆球的质量无关．周期公式为：T＝2π，变换这个公式可得g＝4π2.因此，本实验中测出单摆的摆长l和振动周期T，就可以求出当地的重力加速度g的值，本实验的目的是测量重力加速度g的值，而非验证单摆的振动规律．因此实验中应选用较长的摆长

6、l，这样既能减小摆长的测量误差，又易于保证偏角θ不大于10°，而且由于振动缓慢，方便计数和计时，故选A.本实验所用的实际摆要符合理论要求，摆长要有1m左右，应选用无弹性的细线，摆球直径不要大于2cm，应选用较重的小球，故选C.由于重力加速度g与周期的平方成反比，周期T的测量误差对g的影响是较大的，所用计时工具应选精确度高一些的，故选E.由于摆长l应是悬点到铅球的上边缘的距离l加上铅球的半径r.球半径用游标卡尺测量出(也可由教师测出后提供数据)，因此l应读数准确到毫米位．实验中应用米尺或钢卷尺来测量，故选H.答案：(1)ACEH　(2)

7、小于10°5．下面是“用单摆测定重力加速度”的实验中获得的有关数据：摆长l/m0.50.60.81.1周期T2/s22.02.53.24.5(1)利用上述数据在坐标图中作出l－T2图象(如下图所示)．(2)利用图象，取T2＝0.1×4π2＝3.95s2，求出重力加速度的值．解析：(1)图象如图所示．(2)由图象中读出：当T2＝3.95s2时，l＝0.97m，(0.96,0.98)则重力加速度g＝＝m/s2＝9.7m/s2.答案：(1)图象见解析(2)9.7m/s2(9.6m/s2或9.8m/s2)6.在利用单摆测定重力加速度的实验中，

8、由单摆做简谐运动的周期公式得到g＝4π2l/T2.只要测出多组单摆的摆长l和运动周期T，作出T2－l图象，就可以求出当地的重力加速度．理论上T2－l图象是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图象如图所示．(1)