某同学通过实验探究单摆周期与等效重力加速度定量关系,实验装置如图(a)所示,钢球、细线和轻杆组成一个“杆线摆”,杆线摆可以绕着悬挂轴来回摆动,其摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内,这相当于单摆在斜面上来回摆动,但避免了摆球在真实斜面上运动时所受的摩擦力。测量该倾斜平面的倾角,能求出等效重力加速度a的大小,测量不同倾角下的单摆周期T,便能检验T与a的定量关系。已知重力加速度的大小为g,将下列实验补充完整:
(1)斜面倾角的测量。如图(b),铁架台上装一根铅垂线。在铁架台的立柱跟铅垂线平行的情况下把杆线摆装在立柱上,调节摆线的长度,使摆杆与立柱垂直,则此时摆杆是水平的。把铁架台底座一侧垫高如图(c),立柱倾斜,绕立柱摆动的钢球实际上是在倾斜平面上运动。测出静止时摆杆与铅垂线的夹角为,则该倾斜平面与水平面的夹角。则等效重力加速度的大小__________ (用g、表示);
(2)单摆周期T的测量。在图(c)的情况下,尽量减小摆杆与立柱之间的摩擦,使该摆能较长时间绕立柱自由摆动而不停下来。让单摆做小角度下的振动,用停表测量单摆完成20个全振动所用的时间t,则单摆周期__________ (用表示)。同样的操作进行三次,取平均值作为该周期的测量值;
在保持摆长一定的情况下,改变铁架台的倾斜程度,测出多组不同倾斜程度下的值及在该倾角下单摆的周期T后,根据实验数据绘制图像是一条过坐标原点的倾斜直线,由此得出的结论是_________________ 。
(1)斜面倾角的测量。如图(b),铁架台上装一根铅垂线。在铁架台的立柱跟铅垂线平行的情况下把杆线摆装在立柱上,调节摆线的长度,使摆杆与立柱垂直,则此时摆杆是水平的。把铁架台底座一侧垫高如图(c),立柱倾斜,绕立柱摆动的钢球实际上是在倾斜平面上运动。测出静止时摆杆与铅垂线的夹角为,则该倾斜平面与水平面的夹角。则等效重力加速度的大小
(2)单摆周期T的测量。在图(c)的情况下,尽量减小摆杆与立柱之间的摩擦,使该摆能较长时间绕立柱自由摆动而不停下来。让单摆做小角度下的振动,用停表测量单摆完成20个全振动所用的时间t,则单摆周期
在保持摆长一定的情况下,改变铁架台的倾斜程度,测出多组不同倾斜程度下的值及在该倾角下单摆的周期T后,根据实验数据绘制图像是一条过坐标原点的倾斜直线,由此得出的结论是
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更新时间:2023-04-17 10:05:58
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【知识点】 用单摆测重力加速度的实验步骤和数据处理
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【推荐1】在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
(1)摆动时偏角满足的条件是偏角小于,为了减小测量周期的误差,计时开始时,摆球应是经过最___________ (填“高”或“低”)点的位置,且用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间,求出周期。图甲中秒表示数为一单摆全振动50次所用的时间,则单摆振动周期为___________ 。
(2)若用L表示摆长,T表示周期,那么重力加速度的表达式为___________ 。
(1)摆动时偏角满足的条件是偏角小于,为了减小测量周期的误差,计时开始时,摆球应是经过最
(2)若用L表示摆长,T表示周期,那么重力加速度的表达式为
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【推荐2】在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
(1)在测定单摆摆长时,下列操作正确的是__________ 。
A.装好单摆,抓住摆球,用力拉紧,测出摆线的悬点到摆球球心之间的距离
B.让单摆自由下垂,测出摆线长度再加摆球直径
C.取下摆线,测出摆线长度后再加上摆球半径
D.测出小球直径,把单摆固定后,让小球自然下垂,用刻度尺量出摆线的长度,再加上小球半径
(2)两个同学利用假期分别去参观北京大学和香港大学的物理实验室,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”,它们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2—L图象,如图甲所示。在北京大学的同学所测实验结果对应的图线是________ (选填“A”或“B”)。另外,在香港大学的同学绘制了在同一地点做的两种单摆的振动图象,如图乙所示,则两单摆摆长之比__________ 。
(1)在测定单摆摆长时,下列操作正确的是
A.装好单摆,抓住摆球,用力拉紧,测出摆线的悬点到摆球球心之间的距离
B.让单摆自由下垂,测出摆线长度再加摆球直径
C.取下摆线,测出摆线长度后再加上摆球半径
D.测出小球直径,把单摆固定后,让小球自然下垂,用刻度尺量出摆线的长度,再加上小球半径
(2)两个同学利用假期分别去参观北京大学和香港大学的物理实验室,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”,它们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2—L图象,如图甲所示。在北京大学的同学所测实验结果对应的图线是
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【推荐3】(1)学习小组的同学在实验室用如图(1)所示的装置研究单摆的运动.将单摆挂在力传感器的下端,通过计算机来记录力传感器测定单摆摆动过程中摆线受到拉力大小的变化情况,以及单摆摆动的时间.实验过程中,保持单摆的最大摆角小于5°.
①实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径,示数如图(2)甲所示,该摆球的直径d=____ mm;
②实验测得摆长为L,传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图(2)乙所示,则重力加速度的表达式为:g=________ (用题目中物理量的字母表示).
(2)同学利用双缝干涉实验仪测量光的波长,按要求将仪器安装在光具座上,如图(3)甲所示,接通电源使光源正常工作.
①关于这个实验下列几种说法,你认为正确的是_____
A.增加光源到单缝的距离,干涉条纹间距变大
B.将滤光片由蓝色换成红色,干涉条纹间距变宽
C.将单缝向双缝移动一小段距离,干涉条纹间距变宽
D.去掉滤光片,干涉现象消失
②若测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,如图(3)乙所示.通过装置中的“拨杆”的拨动__ (填“能”或“不能”)把干涉条纹调成与分划板中心刻线同一方上.
①实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径,示数如图(2)甲所示,该摆球的直径d=
②实验测得摆长为L,传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图(2)乙所示,则重力加速度的表达式为:g=
(2)同学利用双缝干涉实验仪测量光的波长,按要求将仪器安装在光具座上,如图(3)甲所示,接通电源使光源正常工作.
①关于这个实验下列几种说法,你认为正确的是
A.增加光源到单缝的距离,干涉条纹间距变大
B.将滤光片由蓝色换成红色,干涉条纹间距变宽
C.将单缝向双缝移动一小段距离,干涉条纹间距变宽
D.去掉滤光片,干涉现象消失
②若测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,如图(3)乙所示.通过装置中的“拨杆”的拨动
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