(1)某研究性学习小组想利用秒表,铁架台(带铁夹)和下表中所列器材探究单摆的周期与哪些因素有关,经小组讨论分析认为,影响单摆周期的因素可能有振幅、摆球质量和摆长等.他们

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◎ 题目

( 1 )某研究性学习小组想利用秒表,铁架台(带铁夹)和下表中所列器材探究单摆的周期与哪些因素有关,经小组讨论分析认为,影响单摆周期的因素可能有振幅、摆球质量和摆长等.他们在实验探究过程中,始终保持单摆的最大摆角小于 100. ①甲同学探究单摆的周期与振幅的关系,他用下表中器材 1 和 4 组装单摆,通过改变摆角,多次实验,测出周期,得到的结论是单摆的周期与其振幅无关. ②乙同学想探究单摆的周期跟摆球质量的关系.请你为他设计探究思路:______
乙同学在实验探究的基础上,得到的正确结论应该是:______
1 长l1的细线
2 长l2的细线
3 长l3的细线
4 质量m1的小球
5 质量m2的小球
6 质量m3的小球
( 2 )在确定了单摆周期的关系之后,该实验小组同时利用单摆测定了当地的重力加速度,有个同学发现自己测得的重力加速度偏大,其原因可能是下述原因中的______
A、所用摆球质量太大
B、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
C、开始计时,秒表过迟按下
D、把 n 次全振动的时间 t 误作为( n+l )次全振动的时间.

◎ 答案

(1)探究单摆的周期跟摆球质量的关系,应控制摆长于摆角相等而摆球质量不相等,测出单摆的周期;实验设计如下:用下表中器材 1 和 4、1 和 5、1 和6分别组装3个摆长相等的单摆,使它们作最大摆角小于100的单摆,并分别测得它们的周期;实验结论:单摆的周期与其质量无关.
(2)用秒表测出单摆完成n次全振动的时间t,则单摆的周期T=
t
n

单摆摆长等于摆线长度l与摆球的半径r之和,即L=l+r;
由单摆周期公式T=2π

L
g
,可知重力加速度:g=
4π2L
T2
=
4π2(l+r)
(
t
n
)2
=
4π2n2(l+r)
t2

A、单摆的周期与摆球质量无关,由g=
4π2L
T2
可知摆球质量不影响实验结果,故A错误;
B、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,实际摆长l偏大,由T=2π

L
g
可知,单摆实际周期变大.由g=
4π2L
T2
可知,所测重力加速度偏小,不符合题意,故B错误;
C、开始计时,秒表过迟按下,所测时间t偏小,由g=瓒呭競渚垮埄搴椾笅鍗曚紭鎯� 姣忓ぉ棰嗗彇鍒敊杩囷紝鍗曞崟浼樻儬浜笉鍋�
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4π2n2(l+r)
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