甲同學(xué)想在家里做用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)，但沒有合適的擺球，他找到了一塊大小為3cm左右，
外形不規(guī)則的大理石塊代替小球．他設(shè)計的實(shí)驗(yàn)步驟是：
A．將石塊用細(xì)線系好，結(jié)點(diǎn)為M，將細(xì)線的上端固定于O點(diǎn)（如圖1所示）
B．用刻度尺測量OM間細(xì)線的長度L作為擺長
C．將石塊拉開一個大約α=30°的角度，然后由靜止釋放
D．從擺球擺到最高點(diǎn)時開始計時，測出50次全振動的總時間t，由T=
t50
得出周期．
（1）則該同學(xué)以上實(shí)驗(yàn)步驟中有錯誤的是
 
．
（2）若該同學(xué)用OM的長L作為擺長，這樣做引起的系統(tǒng)誤差將使重力加速度的測量值比真實(shí)值
 

（偏大或偏�。�
（3）如果該同學(xué)改正了錯誤，改變OM間細(xì)線的長度做了2次實(shí)驗(yàn)，記下每次相應(yīng)的線長度L1、L2和
周期T1、T2，則由上述四個量得到重力加速度g的表達(dá)式
 
；
（4）該同學(xué)用秒表記下了單擺全振動50次的時間，如圖所示，由圖2可讀出時間為
 
s．
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分析：（1）擺長等于懸點(diǎn)到大理石塊的質(zhì)心的距離；單擺在擺角較小時（小于5°）可看成簡諧運(yùn)動；在最低點(diǎn)速度最大，從最高點(diǎn)開始計時誤差最大；
（2）根據(jù)單擺的周期公式T=2π
L
g
，得到g的表達(dá)式，再分析誤差的大�。�
（3）根據(jù)單擺的周期公式T=2π
L
g
，列方程求解．
（4）秒表中間的表盤代表分鐘，周圍的大表盤代表秒，秒表讀數(shù)是兩個表盤的示數(shù)之和，要注意觀察指針?biāo)傅奈恢眉胺侄戎担?/div>
解答：解：
（1）則該同學(xué)以上實(shí)驗(yàn)步驟中有錯誤的是BCD；
B中，擺長應(yīng)是從懸點(diǎn)到大理石塊的質(zhì)心的距離；
C中，擺球的擺角太大，將不能看作簡諧運(yùn)動，單擺周期公式失效，不能測定g；
D中，測量時間應(yīng)從單擺擺到最低點(diǎn)開始，因?yàn)樽畹臀恢脭[球速度最大，相同的視覺距離誤差，引起的時間誤差較小，則周期測量比較準(zhǔn)確．
（2）根據(jù)單擺的周期公式T=2π
L
g
，得：g=
4π2L
T2
．
該同學(xué)用OM的長L作為擺長，擺長偏小，根據(jù)上述表達(dá)式得知，g的測量值偏�。�
（3）設(shè)擺線的結(jié)點(diǎn)到大理石質(zhì)心的距離為r，則根據(jù)單擺的周期公式T=2π
L
g
，得：
  T1=2π
L1+r
g

  T2=2π
L2+r
g

聯(lián)立解得，g=
4π2(L2-L1)
T
2
2
-
T
2
1
；
（4）圖2所示秒表分針示數(shù)是1.5min=90s，秒針示數(shù)是6.8s，秒表所示是90s+6.8s=96.8s；
故答案為：
（1）BCD；
（2）偏��；
（3）
4π2(L2-L1)
T
2
2
-
T
2
1
；
（4）96.8
點(diǎn)評：對于單擺實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵要掌握實(shí)驗(yàn)原理：單擺的周期公式T=2π
L
g
，準(zhǔn)確理解L的含義和實(shí)驗(yàn)條件、操作方法．對秒表進(jìn)行讀數(shù)時，要先確定秒表的分度值，秒表示數(shù)是分針與秒針示數(shù)之和．
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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)想在家里做用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)，但沒有合適的擺球，他只好找到一塊大小為3cm左右，外形不規(guī)則的大理石塊代替小球．實(shí)驗(yàn)步驟是：
A．石塊用細(xì)尼龍線系好，結(jié)點(diǎn)為M，將尼龍線的上端固定于O點(diǎn)
B．用刻度尺測量OM間尼龍線的長度L作為擺長
C．將石塊拉開一個大約α=30°的角度，然后由靜止釋放
D．從擺球擺到最高點(diǎn)時開始計時，測出30次全振動的總時間t，由T=t/30得出周期
E．改變OM間尼龍線的長度，再做幾次實(shí)驗(yàn)，記下相應(yīng)的L和T
F．求出多次實(shí)驗(yàn)中測得的L和T的平均值作計算時使用的數(shù)據(jù)，代入公式g=（
2πT
）2L求出重力加速度g．
a．你認(rèn)為該同學(xué)以上實(shí)驗(yàn)步驟中有錯誤的是
B：大理石重心到懸掛點(diǎn)間的距離才是擺長
C：最大偏角不能超過10
D：應(yīng)在擺球經(jīng)過平衡位置時計時
F：應(yīng)該用各組的L、T求出各組的g后，再取平均
B：大理石重心到懸掛點(diǎn)間的距離才是擺長
C：最大偏角不能超過10
D：應(yīng)在擺球經(jīng)過平衡位置時計時
F：應(yīng)該用各組的L、T求出各組的g后，再取平均
．
b．該同學(xué)用OM的長作為擺長，這樣做引起的系統(tǒng)誤差將使重力加速度的測量值比真實(shí)值偏大還是偏�。�
偏小
偏小
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）某同學(xué)想在家里做用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)，但沒有合適的擺球，他找到了一塊大小約為3cm左右，外形不規(guī)則的大理石塊代替小球．他設(shè)計的實(shí)驗(yàn)步驟是：

A．將石塊用細(xì)尼龍線系好，結(jié)點(diǎn)為M，將尼龍線的上端固定于O點(diǎn)，如圖1所示
B．用刻度尺測量OM間尼龍線的長度L作為擺長
C．將石塊拉開一個大約α=50的角度，然后由靜止釋放
D．從擺球擺到最高點(diǎn)時開始計時，測出30次全振動的總時間t，由T=t/30得出周期
E．改變OM間尼龍線的長度再做幾次實(shí)驗(yàn)，記下每次相應(yīng)的L和T
F．求出多次實(shí)驗(yàn)中測得的L和T的平均值，作為計算時使用的數(shù)據(jù)，代入公式g=(
2πT
)2L，求出重力加速度g
①該同學(xué)以上實(shí)驗(yàn)步驟中有重大錯誤的是
BCF
BCF
．
②該同學(xué)用OM的長度作為擺長，這樣做引起的系統(tǒng)誤差將使重力加速度的測量值比真實(shí)值
偏小
偏小
（“偏大”或“偏小”）．
③用什么方法可以解決擺長無法準(zhǔn)確測量的困難？
（2）有一個小燈泡上標(biāo)有“4V，2W“的字樣，現(xiàn)要求用伏安法測量這個燈泡的I-U圖線（如圖2）．現(xiàn)有下列器材供選用：
A?電壓表（O～5V，內(nèi)阻10kΩ）    B．電壓表（O～I(xiàn)OV；內(nèi)阻20kΩ）
C?電流表（O～O．3A，內(nèi)阻1Ω）    D．理想電流表（O～O．6A）
E．滑動變阻器（1kΩ，2A）    F．滑動變阻器（5Ω，2A）
G．學(xué)生電源（直流6V），還有開關(guān)、導(dǎo)線
①實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選
A
A
．電流表應(yīng)選
D
D
，滑動變阻器應(yīng)選
F
F
；（用序號字母表示）
②為了使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小，要求從零開始多取幾組數(shù)據(jù)，請圖3在方框內(nèi)畫出滿足買驗(yàn)要求的電路圖．
③請你根據(jù)如圖所示的買驗(yàn)結(jié)果求出小燈泡在2.4V電壓下的實(shí)際功率
1.03
1.03
 W．（保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源：2012屆浙江省寧波市金蘭合作組織高二下學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷（帶解析） 題型：實(shí)驗(yàn)題

（1）甲同學(xué)想在家里做用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)，但沒有合適的擺球，他找到了一塊大小為3cm左右，外形不規(guī)則的大理石塊代替小球。他設(shè)計的實(shí)驗(yàn)步驟是：

A．將石塊用細(xì)線系好，結(jié)點(diǎn)為M，將細(xì)線的上端固定于O點(diǎn)（如圖所示）
B．用刻度尺測量OM間細(xì)線的長度l作為擺長
C．將石塊拉開一個大約α=30°的角度,然后由靜止釋放
D．從擺球擺到最高點(diǎn)時開始計時，測出30次全振動的總時間t,，由T=t/30得出周期。
則該同學(xué)以上實(shí)驗(yàn)步驟中有錯誤的是_______ ________。
若該同學(xué)用OM的長作為擺長，這樣做引起的系統(tǒng)誤差將使重力加速度的測量值比真實(shí)值_ ____ ___ (偏大或偏小)。
如果該同學(xué)改正了錯誤，改變OM間細(xì)線的長度做了2次實(shí)驗(yàn)，記下每次相應(yīng)的線長度l1、l2和周期T1、T2，則由上述四個量得到重力加速度g的表達(dá)式是            。
（2）乙同學(xué)做了另一實(shí)驗(yàn)：細(xì)繩的一端在外力作用下從t=0時刻開始做簡諧振動，激發(fā)出一列簡諧橫波。在細(xì)繩上選取15個點(diǎn)，圖1為t=0時刻各點(diǎn)所處的位置，圖2為t=T/4時刻的波形圖（T為波的周期）。在圖3中畫出t=3T/4時刻的波形圖。

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年浙江省寧波市金蘭合作組織高二下學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

（1）甲同學(xué)想在家里做用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)，但沒有合適的擺球，他找到了一塊大小為3cm左右，外形不規(guī)則的大理石塊代替小球。他設(shè)計的實(shí)驗(yàn)步驟是：

A．將石塊用細(xì)線系好，結(jié)點(diǎn)為M，將細(xì)線的上端固定于O點(diǎn)（如圖所示）

B．用刻度尺測量OM間細(xì)線的長度l作為擺長

C．將石塊拉開一個大約α=30°的角度,然后由靜止釋放

D．從擺球擺到最高點(diǎn)時開始計時，測出30次全振動的總時間t,，由T=t/30得出周期。

則該同學(xué)以上實(shí)驗(yàn)步驟中有錯誤的是_______ ________。

若該同學(xué)用OM的長作為擺長，這樣做引起的系統(tǒng)誤差將使重力加速度的測量值比真實(shí)值_ ____ ___ (偏大或偏小)。

如果該同學(xué)改正了錯誤，改變OM間細(xì)線的長度做了2次實(shí)驗(yàn)，記下每次相應(yīng)的線長度l1、l2和周期T1、T2，則由上述四個量得到重力加速度g的表達(dá)式是               。

（2）乙同學(xué)做了另一實(shí)驗(yàn)：細(xì)繩的一端在外力作用下從t=0時刻開始做簡諧振動，激發(fā)出一列簡諧橫波。在細(xì)繩上選取15個點(diǎn)，圖1為t=0時刻各點(diǎn)所處的位置，圖2為t=T/4時刻的波形圖（T為波的周期）。在圖3中畫出t=3T/4時刻的波形圖。

 

 

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