《(浙江選考)2021版新高考物理一輪復習 16 實驗微講座4 1 實驗十一 探究單擺周期與擺長的關系達標檢測鞏固提能》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《(浙江選考)2021版新高考物理一輪復習 16 實驗微講座4 1 實驗十一 探究單擺周期與擺長的關系達標檢測鞏固提能(3頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、實驗十一 探究單擺周期與擺長的關系
[隨堂檢測]
1.(2020·麗水質檢)在“用單擺測定重力加速度”的實驗中:
(1)下面所給器材中,選用哪些器材較好,請把所選用器材前的字母依次填寫在題后的橫線上.
A.長1 m左右的細線 B.長30 cm左右的細線
C.直徑2 cm的鉛球 D.直徑2 cm的鋁球
E.秒表 F.時鐘
G.最小刻度是厘米的直尺 H.最小刻度是毫米的直尺
所選用的器材是________.
(2)實驗時對擺線偏離豎直線的偏角要求是___________________________________.
解析:本實驗的原理:振動的單擺,當擺
2、角<10°時,其振動周期與擺長的平方根成正比,與重力加速度的平方根成反比,而與偏角的大小(振幅)、擺球的質量無關,周期公式為T=2π,變換這個公式可得g=4π2.因此,本實驗中測出單擺的擺長l和振動周期T,就可以求出當地的重力加速度g的值,本實驗的目的是測量重力加速度g的值,而非驗證單擺的振動規(guī)律.因此實驗中應選用較長的擺長l,這樣既能減小擺長的測量誤差,又易于保證偏角θ不大于10°,而且由于振動緩慢,方便計數和計時.本實驗所用的實際擺要符合理論要求,擺長要有1 m左右,應選用不易伸長的細線,擺球直徑要小于2 cm,應選用較重的小球,故選A、C.由于重力加速度g與周期的平方成反比,周期T的測量
3、誤差對g的影響是較大的,所用計時工具應選精確度高一些的,故選E.由于擺長l應是懸點到鉛球的邊緣的距離l加上鉛球的半徑r.鉛球半徑用游標卡尺測量出(也可由教師測出后提供數據),因此l應讀數準確到毫米位.實驗中應用米尺或鋼卷尺來測量,故選H.
答案:(1)A、C、E、H (2)小于10°
2.(2016·10月浙江選考)在“探究單擺周期與擺長的關系”實驗中,測量單擺的周期時,圖中________(填“甲”“乙”或“丙”)作為計時開始與終止的位置更好些.
答案:乙
3.某同學在做“利用單擺測重力加速度”的實驗時,先測得擺線長為101.00 cm,擺球直徑為2.00 cm,然后用秒表記錄了
4、單擺振動50次所用的時間為101.5 s,則
(1)他測得的重力加速度g=________m/s2.
(2)為了提高實驗精度,在實驗中可改變幾次擺長l并測出相應的周期T,從而得出一組對應的l與T的數據,再以l為橫坐標、T2為縱坐標將所得數據連成直線,并求得該直線的斜率k.則重力加速度g=________.(用k表示)
解析:(1)本次實驗中的擺長l=L+r=(101.00+1.00)cm=1.020 0 m,周期T== s=2.03 s,
由公式g=可以解得g=9.76 m/s2.
(2)由公式g=得:T2=l,這是一條T2關于l的一元一次函數(如y=kx),所以它的斜率是k=,所以
5、g=.
答案:(1)9.76 (2)
4.(2020·湖州質檢)在做“用單擺測定重力加速度”的實驗過程中:
(1)小李同學用游標卡尺測得擺球的直徑如圖所示,則擺球直徑d=________cm.
(2)小張同學實驗時卻不小心忘記測量小球的半徑,但測量了兩次擺線長和周期,第一次測得懸線長為L1,對應振動周期為T1,第二次測得懸線長為L2,對應單擺的振動周期為T2,根據以上測量數據也可導出重力加速度的表達式為________.
解析:(1)游標卡尺為20分度,精確度為0.05 mm,主尺讀數為20 mm,游標尺讀數為0.05×6=0.30 mm,所以測得擺球的直徑d=2.030 cm.
(2)設擺球半徑為r,則:
T1=2π ,T2=2π
聯(lián)立兩式解得:g=.
答案:(1)2.030 (2)
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