高中物理11.4实验：用单摆测定重力加速度每课一练新人教版选修3-4.doc

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1、实验：用单摆测定重力加速度每课一练（人教版选修3-4）1.用单摆测定重力加速度的实验中，有如下器材供选用，请把应选用的器材填在横线上.（填字母）A.1m长的粗绳B.1m长的细线C半径为1Cm的小木球D半径为1Cm的小铅球E时钟F.停表G最小刻度为mm勺米尺H.最小刻度为Cm的米尺I.铁架台J.附砝码的天平2.在“用单摆测定重力加速度”的实验中，同学们采用了以下几种测量摆长的不同方法，其中不妥或错误的方法是（）A.装好单摆，用力拉紧摆线，用米尺测出摆线长度，然后加上摆球的半径B.让单摆自然下垂，用米尺测出摆线

2、长度，然后加上摆球的半径C将单摆取下并放在桌面上，用米尺测出摆线长度，然后加上摆球的半径D让单摆自然下垂，用米尺直接测出摆线悬点到摆球球心的距离3.⑴某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请你判断是否恰当（选填“是”或“否”）.①把单摆从平衡位置拉开约5°释放：;①在摆球经过最低点时启动停表计时:厂h/——20Illll111I—20——15/图4②用停表记录摆球一次全振动的时间作为周期：.(2)该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见下表.用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数如图4所示

3、，该球的直径为mm艮据表中数据可以初步判断单摆周期随的增大而增大.数据组编号摆长/mm摆球质量Ig周期/S1999.332.22.02999.316.52.03799.232.21.84799.216.51.85501.132.21.46501.116.51.44.在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，用摆长l和周期T计算重力加速度的公式是g=,如果已知摆球直径为2.0Cm让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图5甲所示，那么单摆摆长是.如果测定了40次全振动的时间如图乙中秒表所示，那么秒表读数是S

4、一单摆的振动周期是s.5.某同学做实验时，一时找不到摆球，就用重锤代替摆球，分别用不同的摆长做了两次实验，测摆长时只测了摆线长，其长度分别为Ii和I2,并测出相应周期为Tl和T2,用上述测量的数据正确计算出g值，那么他计算重力加速度的表达式应为g=图6....2222(2)利用图象，取T=0.1×4πS=3.95s,求重力加速度.7．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7甲所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁，

5、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)现有如下测量工具：A.时钟；B.秒表；C.天平；D.毫米刻度尺.本实验所需的测量工具有.(2)如果实验中所得到的T2-L关系图象如图乙所示，那么真正的图象应该是a、b、C中的.(3)由图象可知，小筒的深度h=m当地g=m∕s2.参考答案1.BDFGl解析测摆长时是从悬点到球心的距离，若用粗绳，粗绳质量不能

6、忽略，则摆长无法测定，故选B.铅球密度大，摆动中阻力的影响相对小些.摆长的测定也相对准确，故选D.计时时，使用停表方便，故选F.测长度时，应准确到mm故选G.本实验中不需测质量，但必须将小球悬挂，故选I,不选J.2.ACD[摆长为悬点到摆球球心的距离，即线长加上摆球的半径.A项中由于摆线一般都有一定弹性，若拉紧则测得的摆长偏大，应在自然下垂情况下测摆长，所以B项正确；C项中取下单摆，则无法找到悬挂点，将给测量带来较大的误差；D项中用米尺去测悬点到球心的距离会造成误差，球的直径应用游标卡尺单独测量.所以正确的

7、做法为B项，不妥或错误的为A、CD项.]3.(1)①是②是③否⑵20.685(20.683〜20.687)摆长解析(1)①单摆在摆角不超过5°时可看做是简谐运动.②摆球经过最低点时速度最大，滞留的时间最短，计时误差最小.③为了减小测量周期时的误差，应测单摆完成30〜50次全振动所用的时间来求出周期.⑵螺旋测微器上的固定刻度读数为20.5mm可动部分的读数约为18.5,则测量结果为20.5mm+18.5×0.01mm=20.685mm.分析表中数据可以看出，摆长不变时周期不变，摆长变短时周期变短.4π2I1.

8、〒:287.40Cm75.21.88由①②式解得g=4πI1—I2t2—Ti6.(1)如图所示io0.80.6仇40.2O2.43J4.04.8rW2(2)9.48m/sl4∏2l22解析⑵由图得斜率k=〒=0.24,则重力加速度g=下厂=4∏2×0.24m/s22=9.48m/s.7.(1)BD(2)a(3)0.39.86解析本实验主要考查用单摆测重力加速度的实验步骤、实验方法和数据处理方法.(1)测量筒的下端