問題詳情:
實驗小組的同學做“用單擺測重力加速度”的實驗.
⑴實驗前他們根據單擺週期公式導出了重力加速度的表達式,其中L表示擺長,T表示週期.對於此式的理解,四位同學説出了自己的觀點:
同學*:T一定時,g與L成正比
同學乙:L一定時,g與T2成反比
同學*:L變化時,T2是不變的
同學丁:L變化時,L與T2的比值是定值
其中觀點正確的是同學____________(選填“*”、“乙”、“*”、“丁”).
⑵實驗室有如下器材可供選用:
A.長約1 m的細線
B.長約1 m的橡皮繩
C.直徑約2 cm的均勻鐵球
D.直徑約5cm的均勻木球
E.秒錶
F.時鐘
G.最小刻度為毫米的米尺
實驗小組的同學選用了最小刻度為毫米的米尺,他們還需要從上述器材中選擇:_______________________(填寫器材前面的字母).
⑶他們將符合實驗要求的單擺懸掛在鐵架台上,將其上端固定,下端自由下垂(如圖所示).用刻度尺測量懸點到________之間的距離記為單擺的擺長L.
⑷在小球平穩擺動後,他們記錄小球完成n次全振動的總時間t,則單擺的週期T=_______________.
⑸如果實驗得到的結果是g=10.29m/s2,比當地的重力加速度值大,分析可能是哪些不當的實際*作造成這種結果,並寫出其中一種:________________________________
【回答】
丁 ACE 小球球心 可能是振動次數n計多了;可能是測量擺長時從懸點量到了小球底部;可能在計時的時候秒錶開表晚了;
【詳解】
(1)重力加速度g的大小隻與星球、緯度、高度決定,而與擺長和週期的大小無關;表達式為計算式,可知L變化時,T2是變化的,但是L與T2的比值不變.故觀點正確的是同學丁.
(2)單擺模型中,擺球密度要大,體積要小,空氣阻力的影響才小,小球視為質點,故要選擇直徑約2cm的均勻鐵球,長度1m左右的細線,不能用橡皮條,否則擺長會變化,秒錶可以控制開始計時和結束計時的時刻,還需要ACE.故選ACE;
(3)擺長為懸點到球心之間的距離;
(4)根據題意可知,週期;
(5)g比當地的重力加速度值大,根據表達式可知,可能是週期偏小(即可能是振動次數n計多了或在計時的時候秒錶開表晚了)、可能是測量擺長偏大(從懸點量到了小球底部記為擺長)
知識點:實驗:用單擺測量重力加速度
題型:實驗,探究題