实验十一答案

实验十一、粗略测算大气压强的实验【实验目的】：粗略估算大气压强的数值。

【实验器材】：注射器；弹簧测力计；细线；橡皮帽；刻度尺。

【实验原理】：P=F/S知识依据：二力平衡（利用注射器的活塞受到弹簧测力计和大气压力处于平衡状态时，即二力平衡。

）【实验步骤】：①把注射器的活塞推至注射器针筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔；②如图甲所示，用细线拴住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动针筒，当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F；③读出注射器针筒上有刻度部分的容积V；④用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。

【实验记录】：【数据处理】：①注射器近似圆柱体，由体积公式可以算出活塞的横截面积S=V/L②根据公式p=求出大气压强；【考点方向】1、该实验求出的大气压是估测数值，和真实的大气压数值存在差距主要原因是两方面：答：一、活塞与注射器之间存在摩擦；二、空气难以排尽。

2、若不考虑其它因素，根据二力平衡的知识可知，研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等。

3、注射器顶端装针头处空气无法排尽，这将会使测量结果偏小。

4、空气无法排尽可以采取的方法是：将注射器内抽满水，端口向上推动活塞排水，使得顶端保留水，再封口。

5、实验前在活塞周围涂抹润滑油主要好处有：一、减小摩擦；二、增加气密性。

6、实验过程中让弹簧测力计和注射器保持在水平方向目的：可以减小活塞自身重力对实验的影响，从而提高实验的精确程度。

7、当弹簧测力计量程不够时或者为了拉动时更省力可以采取的方法是：可换用小量程注射器。

（减小活塞的横截面积）8、该实验的原理依据是：P=F/S知识依据：二力平衡（利用注射器的活塞受到弹簧测力计和大气压力处于平衡状态时，即二力平衡。

）9、把注射器的活塞推到注射器筒的底端，这样做的目的是排尽筒内空气，密封注射器。

（从而使得作用在活塞上的力只有大气压力和弹簧测力计拉力）10、实验过程中应该水平方向、缓慢匀速拉动注射器筒，当注射器的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数，此时拉力等于大气压力。

实验十一练习使用多用电表一、基本原理与操作原理电路图操作要领原理：闭合电路欧姆定律I＝ER＋r＋R g＋R x(1)机械调零(2)测量定值电阻①先机械调零后欧姆调零②每换一挡重新欧姆调零(3)测量小灯泡的电压和电流(4)测量二极管的正、反向电阻(5)探索黑箱内的电学元件注意事项1.(1)操作：测量过程中严禁双手捏住两表笔金属杆。

(2)电流方向：红表笔进，黑表笔出。

2.测电阻时(1)指针指中值附近较准，否则换挡。

(2)读出示数要乘以倍率。

3.使用完毕，选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池。

误差分析1.偶然误差(1)估读时易带来误差。

(2)表头指针偏转过大或过小都会使误差增大。

2.系统误差(1)电池用旧后，电动势会减小，致使电阻测量值偏大，要及时更换电池。

(2)测电流、电压时，由于电表内阻的影响，测得的电流、电压值均小于真实值。

教材原型实验命题角度利用多用电表测电阻、电压、电流【例1】(1)用如图1所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T请根据下列步骤完成电阻测量。

图1①旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线。

②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。

③将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件________，使指针对准电阻的________(选填“0刻线”或“∞刻线”)。

④将两表笔分别与待测电阻两端相接，发现指针偏转角度过小。

为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量。

A.将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两端相接D.将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行调零(2)如图2所示为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“×100”挡，则图示的电阻值为________Ω；测直流电流时，用的是0～100 mA的量程，此时图示的电流值为__________mA；测直流电压时，用的是0～50 V量程，此时图示的电压值为________V。

实验十一、探究液体压强大小的影响因素实验【实验目的】：探究液体内部压强的影响因素有哪些。

【实验器材】：压强计；相同的大烧杯2个；食盐；水；刻度尺。

【实验设计】：提出问题: 液体内部压强的大小可能与哪些因素有关？猜想或假设：可能与液体深度，液体的密度，液体重力，方向等有关。

【实验方法】：控制变量法【实验步骤】：①将水倒入烧杯，如图a，控制探头在水下深度不变，调节旋钮改变探头的朝向，观察并测出U形管中液面的高度差，将数据填入下表。

②如图b，控制橡皮膜的朝向不变，改变探头浸入水中的深度，观察并测出U形管中液面的高度差，将数据填入下表。

③如图c，控制探头在水和盐水下的深度相同，观察并测出U形管中液面的高度差，将数据填入下表。

【实验记录】：实验内容液体物质探头浸入水下深度橡皮膜朝向U形管两端液面高度差（cm）a 水相同（5cm）向下相同（5cm）向前相同（5cm）向上不同(3cm) 向下b水不同(5cm)不同(7cm）向下向下c水相同（5cm）向下盐水相同（5cm）向下【实验结论】：液体内部向各个方向都有压强，压强随液体深度的增加而增加；同种液体在同深度的各处，各个方向的压强大小相等；不同的液体，在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关，密度越大，液体的压强越大。

【考点方向】1、由图1、图2可以知道液体压强产生的原因是：。

（因此在太空失重情况下液体不会产生压强）2、探究液体压强与哪些因素有关实验中，采用了哪些方法？答：。

3、通过观察什么知道液体压强大小的？答“”。

4、实验前的两个操作：（1）。

（2）检查装置的气密性：（）。

5、实验时发现U型管内高度差没变化原因是什么？怎么解决？答：。

6、使用的U型管是不是连通器？答：。

7、此实验U型管内液体为什么要染成红色？答：。

8、比较甲乙实验结论是：。

9、比较乙丙实验结论是：。

9、如图甲乙，金属盒在水中的深度和U型管内页面的高度差大小有何关系？为什么？答：。

10、如图丙，左侧金属盒的深度和U型管内页面的高度差大小有何关系？为什么？答：。

科学答案十一课怎样让小球动起来课本习题1.我们能用多少种方法，使静止的小球运动起来？答：可以用风力、拉力、水力、重力、弹力、使静止的小球运动起来。

2.怎样使小球的运动方向发生改变？答：要使小球的运动方向发生改变就必须对小球施加外力。

如要使运动的小球向左拐弯，必须对它施加一个向左的力：要使它向右拐弯，必须对它施加一个向右的力。

3.在我们的方法中，是什么力使小球由静止变为运动的？你的结论是什么？答：是外力使小球由静止变为运动的，如风力、弹力、重力、引力、推力、拉力、水力等。

4.图中的物体是在什么力的作用下开始运动的？答：帆船是在风力的作用下由静止开始运动的，箭是在弹力的作用下开始运动的，碾子是在牲畜力的作用下开始运动的。

5.你还能举出哪些生活中使物体发生改变的例子？答：如火箭、二踢脚是在反冲力的作用下运动的；足球、排球是在弹力作用下运动的；自行车、手推车是在人力作用下开始运动的；风车是在风力作用下开始运动的；发电机利用风力、水力、蒸气、原子能的力量运动起开等。

十二课让运动的物体停下来课本习题1.我们能用几种方法使运动的物体停下来？为什么这些方法可以使运动的物体停下来？答：让小球停下开可以用手挡，物体挡、磁铁吸，在前面放一块毛巾，挖一个坑，还可以慢慢让小球停下来等；让风车停下来可以逆风车转动方向用嘴吹、用手挡或拿到没风的地方让它慢慢停下来；让自行车停下来可以刹闸或用脚蹬地产生摩擦慢慢停下来。

因为这些方法使运动的物体受到了阻力和摩擦力的作用。

2.生活中到处都有摩擦力，你能找到他们？答：生活中到处都有摩擦力，比如，用手在桌面上摩擦、用手握纸在钢尺上摩擦、鞋底与地面的摩擦、自行车轮胎与地面的摩擦、橡皮与纸的摩擦、笔尖与纸的摩擦等。

3.下图中哪些摩擦是有益的？哪些摩擦是无益的？怎样增大有益的摩擦，减小无意的摩擦？你还能举出生活中哪些利用或减小摩擦的例子？答：有益的如橡皮与纸的摩擦、自行车闸皮与车轮的摩擦、脚底与车蹬皮的摩擦、汽车轮胎与地面的摩擦等；无益的如滑冰鞋底与地面的摩擦、自行车链条与齿轮的摩擦等。

实验十一传感器的简单使用考纲解读1。

知道什么是传感器，知道光敏电阻和热敏电阻的作用。

2。

能够通过实验探究光敏电阻和热敏电阻的特性。

3.了解常见的各种传感器的工作原理、元件特性及设计方案．基本实验要求Ⅰ研究热敏电阻的特性1．实验原理闭合电路欧姆定律，用欧姆表进行测量和观察．2．实验器材半导体热敏电阻、多用电表、温度计、铁架台、烧杯、凉水和热水．3．实验步骤（1)按实验原理图甲连接好电路,将热敏电阻绝缘处理；(2)把多用电表置于欧姆挡，并选择适当的量程测出烧杯中没有水时热敏电阻的阻值，并记下温度计的示数;(3)向烧杯中注入少量的冷水，使热敏电阻浸没在冷水中,记下温度计的示数和多用电表测量的热敏电阻的阻值；(4)将热水分几次注入烧杯中，测出不同温度下热敏电阻的阻值,并记录．4．数据处理在图1坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线．图15．实验结论热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大．6．注意事项实验时,加热水后要等一会儿再测其阻值，以使电阻温度与水的温度相同，并同时读出水温．基本实验要求Ⅱ研究光敏电阻的光敏特性1．实验原理闭合电路欧姆定律，用欧姆表进行测量和观察．2．实验器材光敏电阻、多用电表、小灯泡、滑动变阻器、导线、电源．3．实验步骤（1)将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器如实验原理图乙所示电路连接好，其中多用电表置于“×100"挡;(2）先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值，并记录数据;（3）打开电源，让小灯泡发光，调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮，观察多用电表表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录．(4)用手掌(或黑纸）遮光时，观察多用电表表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录．4．数据处理根据记录数据分析光敏电阻的特性．5．实验结论（1）光敏电阻在暗环境下电阻值很大,强光照射下电阻值很小．（2）光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量．6．注意事项(1)实验中，如果效果不明显，可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中，并通过盖上小孔改变射到光敏电阻上的光的多少来达到实验目的；(2）欧姆表每次换挡后都要重新调零．考点一温度传感器的应用例1 对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻R T,在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的．某同学将R T和两个适当的定值电阻R1、R2连成图2虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻R L的阻值随R T所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围．为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下R L的阻值，测量电路如图2所示,图中的电压表内阻很大．实验中的部分实验数据测量结果如表所示。

实验十一 压电陶瓷介电性能测定实验名称：压电陶瓷介电性能测定 实验项目性质：普通实验 所涉及课程：电子材料 计划学时：2学时 一 、实验目的1. 通过实验了解电介质介电常数与介质损耗角正切tgδ 的概念和物理意义；2. 熟悉用LCR 型电桥测量电容器的电容量及介质损耗角正切的方法；3. 通过实验了解不同类型的介质材料其tgδ随频率的变化特性。

二、实验内容1. 实验老师介绍使用TH2810B 系列LCR 型电桥；2. 测试压电陶瓷的介电常数。

三、实验（设计）仪器设备和材料清单TH2810B 系列LCR 型电桥、压电陶瓷晶片、千分尺等。

四、实验原理根据电介质理论，各种电介质在电场作用下都要发生极化过程，其宏观表现可以用电介质的介电系数来表征。

不同类型的介质材料，由于发生极化的微观机制不同，不仅数值有明显差别，而且与频率的关系也有很大不同。

同样地，由于产生介质损耗的来源不同，各类电介质的tg δ数值及其与频率的关系都表现出各不相同的特点。

实验时，选用要测定的电介质制成电容器作为测量样品，利用LCR 电桥直接测定电容量和损耗角正切值的大小以及与频率的关系，研究介质的极化特性。

在已知样品直径（d ）和电介质厚度（t ）的条件下，由公式204/r Ct d επε=--C -电容（F ），t 样品厚度（m ），d -样品直径（m ），ε0-真空介电常数8.85×10-12（F/m ）。

就能计算出相应的介电系数 。

测试不同频率下电介质的介电系数和损耗角正切tgδ，常用电桥法，其工作原理如图11-1所示。

将试样等效成电容C X 和电阻R X 并联，调节R 4和C N ，使电桥平衡，根据平衡条件可求得：改变测试频率，可获得不同频率下的介电系数和损耗角正切。

其中C N 、R 3为已知标准平衡元件。

图11-1 电桥法测试原理五、实验步骤利用TH2810B系列LCR型电桥测试。

1.用游标卡尺测量样品的厚度t和直径d。

实验十一：练习使用多用电表,◎注意事项1．多用电表使用注意事项(1)使用前要机械调零。

(2)两表笔在使用时，电流总是“红入”“黑出”。

(3)测电阻时①指针指中值附近较准，否则换挡。

②每换一挡必须重新欧姆调零。

③读出示数要乘以倍率。

(4)使用完毕，选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池。

2．电路故障检测注意事项将多用电表拨到直流电压挡作为电压表使用。

在电源完好时，将电压表与外电路的各部分电路并联。

若电压表示数等于电源电动势，则说明该部分电路中有断点。

◎误差分析1．偶然误差(1)估读时易带来误差。

(2)表头指针偏转过大或过小都会使误差增大。

2．系统误差(1)电池用旧后，电动势会减小，内阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时更换电池。

(2)测电流、电压时，由于电表内阻的影响，测得的电流、电压值均小于真实值。

考点一多用电表的原理、读数及使用欧姆表刻度盘的特点1．左∞右0：电阻无限大刻度线与电流、电压挡零刻度线重合，电阻零刻度线与电流、电压挡最大刻度线重合。

2．刻度不均匀：左密右疏。

3．欧姆挡是倍率挡：即读出的示数应再乘以该挡的倍率；电流、电压挡是量程范围挡，在不知道待测电阻的估计值时，应先从小倍率开始，熟记“小倍率小角度偏，大倍率大角度偏”。

(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值为几十千欧的电阻R x，以下给出最可能的实验操作步骤，其中①为选择开关，②为欧姆调零旋钮．把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上：________。

a．将两表笔短接，调节②使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度，断开两表笔b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出R x的阻值后，断开两表笔c．旋转①使其尖端对准欧姆挡“×1 k”d．旋转①使其尖端对准欧姆挡“×100”e．旋转①使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔根据如图所示指针位置，此时被测电阻的阻值约为________Ω。

(2)下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是________(填选项前的字母)。

参考答案（十一电位差计）伏特表测电池的电动势时，电池内阻r越_____，伏特表内阻越_____，测电池的电动势越准；十一线直流电位差计测电动势时，与电池内阻r的大小_____关？答案1：大，大；有答案2：小，小；无答案3：小，大；有答案4：小，大；无正确答案为: 4你做的答案为：4 十一线电位差计）实验中有电源回路；测量前是通过调节使电阻丝的电压降为k伏。

答案1：2；电阻箱答案2：3；滑线变阻器答案3：2；滑线变阻器答案4：3；电阻箱正确答案为: 4你做的答案为：2 （十一线电位差计）十一线直流电位差计测电动势及内阻实验中，内阻表达式____答案1：答案2：答案3：答案4：正确答案为: 3你做的答案为：4 （十一电位差计）本实验测电池电动势和电池内阻过程中，有___次调检流计平衡；本实验用的检流计，如直接接入电路中，检流计是否接通____？要接通应点按检流计的____开关。

答案1：两，是；电计答案2：三，没；电计答案3：三，没；短路答案4：两，没；短路正确答案为: 2你做的答案为：2 （十一线电位差计）本实验中，电位差计测电动势主要有_______两个步骤；校准时通过调节________达到目的。

答案1：校准，测量；电阻箱答案2：校准，测量；滑线变阻器答案3：检流计指零，读数；电阻箱答案4：检流计指零，读数；滑线变阻器正确答案为: 1你做的答案为：1参考答案答案1：工作；标准；待测答案2：标准；工作；待测答案3：工作；待测；标准答案4：待测；标准；工作正确答案为:1你做的答案为：1 （十一线电位差计）标准电池能否作为供电电池用？通过标准电池的电流答案1：能，可大于20μA答案2：不能，不能大于20μA答案3：能，可大于20mA答案4：不能，不能大于20mA正确答案为:2你做的答案为：2 （十一线电位差计）十一线直流电位差计测电动势实验中，待测电动势的表达式：答案1：答案2：答案3：答案4：正确答案为:2你做的答案为：3 （十一线电位差计）十一线直流电位差计实际上是一个装置答案1：电阻分压答案2：电流分压答案3：限流答案4：电池串联正确答案为:1你做的答案为：1 （十一线电位差计）本实验中，电源的接法为_______；校准或测量时有_______个电源接通。

实验十一探究单摆周期与摆长的关系一、实验目的1．知道把单摆的运动看做简谐运动的条件．2．会探究与单摆的周期有关的因素．3．会用单摆测定重力加速度．二、实验原理单摆在摆角小于10°时，其振动周期跟摆角的大小和摆球的质量无关，单摆的周期公式是T＝2πlg，由此得g＝4π2lT2，因此测出单摆的摆长l和振动周期T，就可以求出当地的重力加速度值．三、实验器材带孔小钢球一个、细丝线一条(长约1 m)、毫米刻度尺一把、秒表、游标卡尺、带铁夹的铁架台．四、实验步骤1．做单摆：取约1 m 长的细丝线穿过带孔的小钢球，并打一个比小孔大一些的结，然后把线的另一端用铁夹固定在铁架台上，并把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自然下垂．2．测摆长：用米尺量出摆线长l (精确到毫米)，用游标卡尺测出小球直径D (也精确到毫米)，则单摆的摆长l ′＝l ＋D2.3．测周期：将单摆从平衡位置拉开一个角度(小于10°)，然后释放小球，记下单摆做30～50次全振动的总时间，算出平均每一次全振动的时间，即为单摆的振动周期．反复测量三次，再算出测得周期数值的平均值．4．改变摆长，重做几次实验． 五、数据处理1．公式法：将测得的几次的周期T 和摆长l 代入公式g ＝4π2lT 2中算出重力加速度g 的值，再算出g 的平均值，即为当地的重力加速度的值．2．图象法：由单摆的周期公式T ＝2π·l g 可得l ＝g4π2T 2，因此以摆长l 为纵轴、以T 2为横轴作出的l －T 2图象是一条过原点的直线，如图所示，求出斜率k ，即可求出g 值．g ＝4π2k ，k ＝lT 2＝Δl ΔT 2.六、注意事项1．选择材料时应选择细、轻又不易伸长的线，长度一般在1 m 左右，小球应选用密度较大的金属球，直径应较小，最好不超过2 cm.2．单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上，应夹紧在铁夹中，以免摆动时发生摆线下滑、摆长改变的现象．3．注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过10°.可通过估算振幅的办法掌握． 4．摆球振动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不要形成圆锥摆．5．计算单摆的振动次数时，应从摆球通过最低位置时开始计时，为便于计时，可在摆球平衡位置的正下方作一标记．以后摆球每次从同一方向通过最低位置时进行计数，且在数“零”的同时按下秒表，开始计时计数．七、误差分析1．系统误差：主要来源于单摆模型本身是否符合要求．即：悬点是否固定，摆球是否可看做质点，球、线是否符合要求，摆动是圆锥摆还是在同一竖直平面内振动以及测量哪段长度作为摆长等．只要注意了上面这些问题，就可以使系统误差减小到远小于偶然误差而达到忽略不计的程度．2．偶然误差：主要来自时间(即单摆周期)的测量上．因此，要注意测准时间(周期)．要从摆球通过平衡位置开始计时，并采用倒计时计数的方法，即4，3，2，1，0，1，2，…在数“零”的同时按下秒表开始计时．不能多计或漏计振动次数．为了减小偶然误差，应进行多次测量后取平均值．对实验原理操作及误差分析的考查【典题例析】某同学利用单摆测量重力加速度．(1)为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是________．A．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动D．摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大(2)如图所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约1 m的单摆．实验时，由于仅有量程为20 cm、精度为1 mm的钢板刻度尺，于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期T1；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆的周期T2；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离ΔL.用上述测量结果，写出重力加速度的表达式g＝________．[解析](1)应选用密度较大且直径较小的摆球，A错．在摆动中要尽力保证摆长不变，故应选用不易伸长的细线，B对．摆动中要避免单摆成为圆锥摆，摆球要在同一竖直面内摆动，C对．摆动中摆角要控制在5°以内，所以D错．(2)设两次摆动时单摆的摆长分别为L1和L2，则T1＝2πL1g，T2＝2πL2g，则ΔL＝g4π2·(T21－T22)，因此，g＝4π2ΔLT21－T22.[答案](1)BC(2)4π2ΔLT21－T22(1)构成单摆的条件：细线的质量要小、弹性要小，选用体积小、密度大的小球，摆角不超过5°.(2)要使摆球在同一竖直面内摆动，不能形成圆锥摆，方法是将摆球拉到一定位置后由静止释放．(3)测周期的方法①要从摆球过平衡位置时开始计时．因为此处速度大、计时误差小，而最高点速度小、计时误差大．②要测多次全振动的时间来计算周期．如在摆球从某一方向经过平衡位置时开始计时，且在数“零”的同时按下秒表，以后每当摆球从同一方向通过平衡位置时计数1次．某实验小组在探究单摆周期与摆长的关系的实验中：(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)小组成员在实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°的摆角，并在释放摆球的同时开始计时B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为t100C．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解析：(1)主尺刻度加游标尺刻度的总和等于最后读数，0.9 cm＋7×110mm＝0.97 cm，不需要估读．(2)单摆在摆角较小时才能看做简谐运动，其周期公式才成立，为减小计时误差，应从摆球速度最大的最低点瞬间计时，A错误；通过最低点100次的过程中，经过的时间是50个周期，B错误；应选用密度较大、直径较小的球以减小空气阻力的影响，D错误；悬线的长度加摆球的半径才等于摆长，由单摆周期公式T＝2πl＋rg可知，若摆长记录值偏大，测定的重力加速度也偏大，C正确．答案：(1)0.97(2)C对实验数据处理的考查【典题例析】(2020·湖州调研)下表是探究单摆周期与摆长的关系实验中获得的有关数据：(2)利用图象，取T2＝4.2 s2时，l＝________m．重力加速度g＝________m/s2.[解析](1)由T＝2πl g得g＝4π2·lT2或l＝g4π2·T2，所以图象是过原点且斜率为g4π2的一条直线．l－T2图象如图所示．(2)T2＝4.2 s2时，从图中画出的直线上可读出其摆长l＝1.05 m，将T2与l代入公式g＝4π2l2.T2，得g＝9.86 m/s[答案](1)见解析图(2)1.059.86某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素．(1)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 ＝0.999 0 m ，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则该摆球的直径为________mm ，单摆摆长为________m.(3)下列振动图象真实地描述了对摆长约为1 m 的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次全振动的图象，已知sin 5°＝0.087，sin 15°＝0.26，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)．解析：(1)用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线的目的是保证摆动过程中摆长不变，需要改变摆长时便于调节，A 、C 正确．(2)根据游标卡尺读数规则，摆球直径为12.0 mm ，单摆摆长为L －d2＝0.999 0 m －0.0060 m ＝0.993 0 m.(3)单摆测量周期，必须从平衡位置开始计时，且摆角小于10°，所以合乎实验要求且误差最小的是A.答案：(1)AC(2)12.00.993 0(3)A[随堂检测]1．(2020·丽水质检)在“用单摆测定重力加速度”的实验中：(1)下面所给器材中，选用哪些器材较好，请把所选用器材前的字母依次填写在题后的横线上．A．长1 m左右的细线B．长30 cm左右的细线C．直径2 cm的铅球D．直径2 cm的铝球E．秒表F．时钟G．最小刻度是厘米的直尺H．最小刻度是毫米的直尺所选用的器材是________．(2)实验时对摆线偏离竖直线的偏角要求是___________________________________．解析：本实验的原理：振动的单摆，当摆角＜10°时，其振动周期与摆长的平方根成正比，与重力加速度的平方根成反比，而与偏角的大小(振幅)、摆球的质量无关，周期公式为T＝2πlg，变换这个公式可得g＝4π2lT2.因此，本实验中测出单摆的摆长l和振动周期T，就可以求出当地的重力加速度g的值，本实验的目的是测量重力加速度g的值，而非验证单摆的振动规律．因此实验中应选用较长的摆长l，这样既能减小摆长的测量误差，又易于保证偏角θ不大于10°，而且由于振动缓慢，方便计数和计时．本实验所用的实际摆要符合理论要求，摆长要有1 m左右，应选用不易伸长的细线，摆球直径要小于2 cm，应选用较重的小球，故选A、C.由于重力加速度g与周期的平方成反比，周期T的测量误差对g的影响是较大的，所用计时工具应选精确度高一些的，故选E.由于摆长l 应是悬点到铅球的边缘的距离l 加上铅球的半径r .铅球半径用游标卡尺测量出(也可由教师测出后提供数据)，因此l 应读数准确到毫米位．实验中应用米尺或钢卷尺来测量，故选H.答案：(1)A 、C 、E 、H (2)小于10°2．(2016·10月浙江选考)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，测量单摆的周期时，图中________(填“甲”“乙”或“丙”)作为计时开始与终止的位置更好些．答案：乙3．某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验时，先测得摆线长为101.00 cm ，摆球直径为2.00 cm ，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为101.5 s ，则(1)他测得的重力加速度g ＝________m/s 2.(2)为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l 并测出相应的周期T ，从而得出一组对应的l 与T 的数据，再以l 为横坐标、T 2为纵坐标将所得数据连成直线，并求得该直线的斜率k .则重力加速度g ＝________．(用k 表示)解析：(1)本次实验中的摆长l ＝L ＋r ＝(101.00＋1.00)cm ＝1.020 0 m ，周期T ＝t N ＝101.550s ＝2.03 s ，由公式g ＝4π2lT2可以解得g ＝9.76 m/s 2.(2)由公式g ＝4π2l T 2得：T 2＝4π2g l ，这是一条T 2关于l 的一元一次函数(如y ＝kx )，所以它的斜率是k ＝4π2g ，所以g ＝4π2k.答案：(1)9.76 (2)4π2k4．(2020·湖州质检)在做“用单摆测定重力加速度”的实验过程中：(1)小李同学用游标卡尺测得摆球的直径如图所示，则摆球直径d ＝________cm.(2)小张同学实验时却不小心忘记测量小球的半径，但测量了两次摆线长和周期，第一次测得悬线长为L 1，对应振动周期为T 1，第二次测得悬线长为L 2，对应单摆的振动周期为T 2，根据以上测量数据也可导出重力加速度的表达式为________．解析：(1)游标卡尺为20分度，精确度为0.05 mm ，主尺读数为20 mm ，游标尺读数为0.05×6＝0.30 mm ，所以测得摆球的直径d ＝2.030 cm.(2)设摆球半径为r ，则：T 1＝2πL 1＋r g ，T 2＝2π L 2＋r g 联立两式解得：g ＝4π2（L 1－L 2）T 21－T 22. 答案：(1)2.030 (2)4π2（L 1－L 2）T 21－T 22。