单摆与光学实验

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1、单摆和光学实验一、探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度1．（2012天津）某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。010012主尺cm①他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示。这样做的目的是（填字母代号）。A．保证摆动过程中摆长不变B．可使周期测量得更加准确C．需要改变摆长时便于调节D．保证摆球在同一竖直平面内摆动②他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L=0.9990m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则摆球的直径为mm，单摆摆长为m。③下列摆动图像真实地描述了对摆长约为1m的

2、单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动图象，已知sin5°=0.087，sin15°=0.026，t/sO30-30tDDx/cmt/sO30-30tCCx/cmt/sO8-8tBBx/cmt/sO8-8tAAx/cm这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是（填字母代号）2．（2011福建）某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的试验中：①用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为cm。②小组成员在试验过程中有如下说法，其中正确的是。（填选项前的字母）A．把单摆从平衡位置拉开30度的摆角，并在释放摆球的同时开始计时B．测量摆

3、球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为C．用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大D．选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小3．（2009重庆）某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请判断是否恰当（填“是”或“否”）。6①把单摆从平衡位置拉开约5°释放；②在摆球经过最低点时启动秒表计时；③把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期。该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见表。用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数见图。该球的直径为mm。根据表中数据可以初步判断单摆周期随的增大而增大。4．（2009浙江）（1）在“探究单摆周期与摆长的关系”

4、实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示。测量方法正确的是___________（选填“甲”或“乙”）。图甲图乙（2）实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图甲所示。光敏电阻与某一自动记录相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图乙所示，则该单摆的振动周期为　　　　。若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将　　　　（填“变大”、“不变”或“变小”），图乙中的Δt将　　　　（填“变大”、“不变”或“变小”）。t1+

5、t0t1+2t0t1ORtΔtΔtΔt图乙图甲5．（2008天津）某同学利用单摆测定当地重力加速度，发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方，他仍将从悬点到球心的距离当作摆长L，通过改变摆线的长度，测得6组L和对应的周期T，画出L一T2图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图所示。他采用恰当的数据处理方法，则计算重力加速度的表达式应为g=6。请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比，将。(填“偏大”、“偏小”或“相同”)6．（2008上海）在“用单摆测重力加速度”的实验中，（1）某同学的操作步骤为：a．取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上b．用米尺量

6、得细线长度lc．在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球d．用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t，得到周期T＝t/ne．用公式计算重力加速度按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比＿＿（选填“偏大”、“相同”或“偏小”）。（2）已知单摆在任意摆角θ时的周期公式可近似为，式中T0为摆角趋近于0°时的周期，a为常数。为了用图像法验证该关系式，需要测量　的物理量有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；若某同学在实验中得到了如图所示的图线，则图像中的横轴表示＿＿＿＿。7．（2006四川）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，①测摆长时，若正确测出悬线长l和摆球直径d；则摆长为＿＿＿＿＿＿＿＿；②测周期时，当摆球经过

7、＿＿＿＿＿位置时开始计时并数1次，测出经过该位置N次（约60～100次）的时间为t，则周期为＿＿＿＿___。　　　此外，请你从下列器材中选用所需器材，再设计一个实验，粗略测出重力加速度g，并参照示例填写下表（示例的方法不能再用）。A．天平；　B．刻度尺；　　　C.弹簧秤；　D.电磁打点计时器；　E．带夹子的重锤；F．纸带；　G．导线若干；　　H．铁架台；　I．低压交流电源；　J．低压直流电源；K．小车；　L．螺旋测微器；