问题详情:
在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验时:
(1)为了减小测量周期的误差,摆球应在经过最___ (填“高”或“低”)点的位置时开始计时,并计数为1,摆球每次通过该位置时计数加1,当计数为63时,所用的时间为t秒,则单摆周期为___秒;
(2)实验时某同学测得的g值偏大,其原因可能是___
A.实验室的海拔太高
B.摆球太重
C.测出n次全振动时间为t,误作为(n+1)次全振动时间进行计算
D.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现了松动,使摆线长度增加了
(3)有两位同学分别在*和厦门两地较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,并由计算机绘制了图像(如图*所示)。*的同学所测实验结果对应的图线是__ (填“A”或“B”)。另外,在厦门做探究的同学还利用计算机绘制了a、b两种单摆的振动图像如图乙所示,由图可知,a、b两单摆的摆长之比=___。
【回答】
低 C B 4:9
【详解】
(1)1、2摆球经过最低点的位置时速度最大,在相等的距离误差上引起的时间误差最小,测的周期误差最小。所以为了减小测量周期的误差,摆球应选经过最低点的位置时开始计时。由题分析可知,单摆全振动的次数为,周期为;
(2)3A、海拔太高时,重力加速度较小,这肯定不是测量结果偏大的原因;故A错误;
B、摆球的重力越重,误差越小;故B错误;
C、实验中误将n次全振动计为n+1次,根据求出的周期变小,g偏大,故C正确;
D、摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了,依据,测得的单摆周期变大,故由可知得到的g值偏小,故D错误。
故选C;
(3)4、5由,得
可知图像的斜率越大,则重力加速度越小,因为南京当地的重力加速度小于*,去北大的同学所测实验结果对应的图线的斜率小,应该是B图线。由振动图线知,两单摆的周期比为
由,得两单摆摆长之比为
【点睛】
为了减小测量周期的误差,摆球应选经过最低点的位置时开始计时。根据全振动的次数,求出周期。根据重力加速度的表达式可分析g值偏大可能的原因。根据图像比较出重力加速度的大小,因为*和南京当地的重力加速度不同,从而可知北大的同学所测实验结果对应的图线。根据振动图像得
出两摆的周期比,从而根据单摆的周期公式得出两单摆的摆长之比。
知识点:实验:用单摆测量重力加速度
题型:实验,探究题