問題詳情:
在做“探究單擺週期與擺長的關係”的實驗時:
(1)爲了減小測量週期的誤差,擺球應在經過最___ (填“高”或“低”)點的位置時開始計時,並計數爲1,擺球每次透過該位置時計數加1,當計數爲63時,所用的時間爲t秒,則單擺週期爲___秒;
(2)實驗時某同學測得的g值偏大,其原因可能是___
A.實驗室的海拔太高
B.擺球太重
C.測出n次全振動時間爲t,誤作爲(n+1)次全振動時間進行計算
D.擺線上端未牢固地繫於懸點,振動中出現了鬆動,使擺線長度增加了
(3)有兩位同學分別在*和廈門兩地較準確地探究了“單擺的週期T與擺長L的關係”,並由計算機繪製了圖像(如圖*所示)。*的同學所測實驗結果對應的圖線是__ (填“A”或“B”)。另外,在廈門做探究的同學還利用計算機繪製了a、b兩種單擺的振動圖像如圖乙所示,由圖可知,a、b兩單擺的擺長之比=___。
【回答】
低 C B 4:9
【詳解】
(1)1、2擺球經過最低點的位置時速度最大,在相等的距離誤差上引起的時間誤差最小,測的週期誤差最小。所以爲了減小測量週期的誤差,擺球應選經過最低點的位置時開始計時。由題分析可知,單擺全振動的次數爲,週期爲;
(2)3A、海拔太高時,重力加速度較小,這肯定不是測量結果偏大的原因;故A錯誤;
B、擺球的重力越重,誤差越小;故B錯誤;
C、實驗中誤將n次全振動計爲n+1次,根據求出的週期變小,g偏大,故C正確;
D、擺線上端未牢固地繫於懸點,振動中出現鬆動,使擺線長度增加了,依據,測得的單擺週期變大,故由可知得到的g值偏小,故D錯誤。
故選C;
(3)4、5由,得
可知圖像的斜率越大,則重力加速度越小,因爲南京當地的重力加速度小於*,去北大的同學所測實驗結果對應的圖線的斜率小,應該是B圖線。由振動圖線知,兩單擺的週期比爲
由,得兩單擺擺長之比爲
【點睛】
爲了減小測量週期的誤差,擺球應選經過最低點的位置時開始計時。根據全振動的次數,求出週期。根據重力加速度的表達式可分析g值偏大可能的原因。根據圖像比較出重力加速度的大小,因爲*和南京當地的重力加速度不同,從而可知北大的同學所測實驗結果對應的圖線。根據振動圖像得
出兩擺的週期比,從而根據單擺的週期公式得出兩單擺的擺長之比。
知識點:實驗:用單擺測量重力加速度
題型:實驗,探究題