(1)某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作:①用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直径如图1所示,摆球直径为______cm.把摆球用细线悬挂在铁架台上,测量

◎ 题目

(1)某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作:
①用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直径如图1所示,摆球直径为______cm.把摆球用细线悬挂在铁架台上,测量摆线长,通过计算得到摆长L.
②用秒表测量单摆的周期.当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n=0,单摆每经过最低点记一次数,当数到n=60时秒表的示数如图2所示,该单摆的周期是T=______s(结果保留三位有效数字).
③测量出多组周期T、摆长L数值后,画出T2-L图象如图2,此图线斜率的物理意义是______
A.g     B.
1
g
      C.
4π2
g
      D.
g
4π2

④与重力加速度的真实值比较,发现测量结果偏大,分析原因可能是______
A.振幅偏小  B.在单摆未悬挂之前先测定其摆长
C.将摆线长当成了摆长  D.开始计时误记为n=1
⑤该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度.他采用的方法是:先测出一摆线较长的单摆的振动周期T1,然后把摆线缩短适当的长度△l,再测出其振动周期T2.用该同学测出的物理量表达重力加速度为g=______.
(2)(8分)有一个小灯泡上标有“4.8V  2W”的字样,现在测定小灯泡在不同电压下的电功率,并作出小灯泡的电功率P与它两端电压的平方U 2的关系曲线.有下列器材可供选用:
A.电压表V1(0~3V,内阻3kΩ)    B.电压表V2(0~15V,内阻15kΩ)
C.电流表A(0~0.6A,内阻约1Ω)   D.定值电阻R1=3kΩ     E.定值电阻R2=15kΩ           F.滑动变阻器R(10Ω,2A)  G.学生电源(直流6V,内阻不计)    H.开关、导线若干
①为了使测量结果更加准确,实验中所用电压表应选用______,定值电阻应选用______,从而改装电压表;
②为减小实验误差,并要求从零开始多测几组数据,请在图4的方框内画出满足实验要求的电路图;
③根据实验数据作出P-U2图象,下面的图4中四个图象中可能正确的是______.

魔方格

◎ 答案

(1)①直径:主尺:2.0cm,游标尺对齐格数:6个格,读数:6×0.1=0.60mm=0.06cm,所以直径为:2.0+0.06=2.06cm
②由单摆全振动的次数为n=30次,秒表读数为t=67.2s,该单摆的周期是T=2.24s
③根据重力加速度的表达式g=
2L
T2
可知,T2-l图线斜率k=
4π2
g
,故选C.
④根据重力加速度的表达式g=
2L
T2
可知,
A、重力加速度的测量值与振幅无关,振幅偏小,不影响测量结果,故A错误;
B、在未悬挂摆球之前先测定好摆长,摆长偏小,g偏小,故B错误
C、以摆线长作为摆长来计算,摆长偏小,g偏小,故C错误
D、开始计时误记为n=1,则周期偏小,g偏大,故D正确;
故选D
⑤先测出一摆线较长的单摆的振动周期T1
T1=2π

L
g

然后把摆线缩短适当的长度△l,再测出其振动周期T2
T2=2π

L-△l
g

解得:g=
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4π2△l
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