高三物理第二轮复习
显然k未变,g不变,同理,当多加r时,g不变,如右图。
实验过程中:
易混淆的是:摆通过平衡位置的次数与全振动的次数。
易错的是:图象法求g值,g≠k而是g=4π2/k;T=t/n和T=t/(n-1)也经常错用,(前者是摆经平衡位置数―0‖开始计时,后者是数―1‖开始计时)。
易忘的是:漏加或多加小球半径,悬点未固定;忘了多测几次,g取平均值。
实验结论:从表中计算的g看,与查得的当时标准g值近似相等,其有效数字至少3位。 三、典例精析
【例题】在测定重力加速度的实验中,某同学的下列操作中都有错误,请指出错在哪里? (1)测摆长时,用力将线拉紧后用刻度尺测量,将摆线用铁夹固定在铁架台上.
(2)测量周期时,当摆球通过平衡时启动秒表并数下―1‖,直到第30次通过平衡位置时制动秒表,读出经历的时间t,得到周期T=t/30.
(3)将摆球从平衡位置拉开约15 cm放开手让其振动,由于手的带动使单摆变成了圆锥摆.
答案:(1)测摆长时应注意以下三点:①应将摆线固定好后再测量,不能测好后再安装;②测量时应让摆球自由下垂,不能拉得过紧;③应注意是悬点到球心的距离.
(2)测量周期对应从平衡位置开始计时,直到第二次摆球沿同一方向经过平衡位置时才数下―1‖,该同学的单摆完成全振动的次数为N=(30-1)/2,周期为T=2t/(30-1),另外,该同学记录摆动的次数太少,N应为30—50次.
(3)实验时必须使单摆摆角在5°以内,可以通过估算振幅的办法来控制,使振幅A<8 cm,显然该同学已超出了这个数字,另外应使摆球在竖直平面内摆动,不要形成圆锥摆,因圆锥的周期公式为T=2πLcos?/g,与T=2πL/g的误差是显而易见的。
四、创新设计
【例题】做―利用单摆测定重力加速度‖的实验获得如下数据: 摆长L/m 周期T2/s2 0.4 1.6 0.5 2.2 0.6 2.4 0.8 3.2 1.2 4.8 (1)利用上述数据,作出L—T2图象.
(2)利用图象求出重力加速度g=____________m/s2. (3)取T2=5.2 s2时,求此时摆长L′=______________m. 答案:(1)见解析图 (2)9.86 (3)1.3
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实验专题—力学实验
解析:(1)先按表中给出数据选好标度,再描点作图所得到LT2的图象如图所示,其中每两个点偏离直线较远作图时可舍去.
(2)由T=2πL/g 得L/T2=g/4π2 从图中可得出L/T2=1.2/4.8 得g=9.86 m/s2.
(3)由图象可得1.2/4.8=L′/5.2 取T2=5.2 s2时的摆长L′=1.3 m. 五、专项训练
1.测重力加速度用的单摆,需满足的条件是( ) A.摆线长度不可改变 B.摆线不可伸长
C.摆球质量远大于摆线质量 D.摆线长度远大于摆球直径 2.在―用单摆测重力加速度‖的实验中:
下面所给器材中,选用哪些器材较好,请把所选用器材前的字母依次填写在题后的横线上. A.长1 m左右的细线; B.长30 cm左右的细线; C.直径2 cm的铅球; D.直径2 cm的铁球; E.秒表; F.时钟;
G.最小刻度是厘米的直尺; H.最小刻度是毫米的直尺.
所选用的器材是_________________________________. 3.利用单摆测重力加速度的实验中,误差主要来自( ) A.摆长测量中的误差 B.周期测量中的误差
C.摆角超过5°时产生的误差 D.由于π值的近似取值而带来的误差 4.某学生用单摆测定重力加速度,测得数值偏大些,可能是下列哪些原因引起的( )
- 50 - 天津市第二十五中学 韩军田
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