7.误差分析
(1)本实验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;球、线是否符合要求;振动是圆锥摆还是同一竖直平面内的振动以及测量哪段长度作为摆长等等.
(2)本实验偶然误差主要来自时间(即单摆周期)的测量上.要从摆球通过平衡位置开始计时,并采用倒数计时计数的方法,不能多记或漏记振动次数.为了减小偶数误差,进行多次测量后取平均值.
(3)本实验中在长度(摆线长、摆球的直径)的测量时,读数读到毫米即可(即使用游标卡尺测摆球直径也只需读到毫米);在时间的测量中,秒表读数的有效数字的末位在秒的十分位即可.
【题组冲关】
7.在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,有人提出如下建议,其中对提高测量结果精确度有利的是( )
A.适当加长摆线
B.质量相同、体积不同的摆球,应选用体积较大的
C.单摆偏离平衡位置的角度不能太大
D.当单摆经过最高位置时开始计时
E.当单摆经过平衡位置时开始计时,且测量30~50次全振动的时间
解析:单摆实验的精确度取决于实验装置的理想化程度及相关物理量的测量精度.适当加长摆线,有利于把摆球看成质点,在摆角小于5°的条件下,摆球的空间位置变化较大,便于观察,A对;摆球体积越大,所受空气阻力越大,对质量相同的摆球影响越大,B错;摆角应小于5°,C对;本实验采用累积法测量周期,且从球过平衡位置时开始计时,D错,E正确.
答案:ACE
8.(1)在用单摆测定重力加速度的实验中,应选用的器材为________.
A.1 m长的细线 B.1 m长的粗线
C.10 cm长的细线 D.泡沫塑料小球
E.小铁球 F.秒表
G.时钟 H.厘米刻度尺
I.毫米刻度尺 J.游标卡尺
(2)在该实验中,单摆的摆角θ应________,从摆球经过________开始计时,测出n次全振动的时间为t,用毫米刻度尺测出摆线长为L,用游标卡尺测出摆球的直径为d.用上述物理量的符号写出测出的重力加速度的一般表达式为g=________.