高考物理一輪總復(fù)習(xí) 專題十二 實驗十三 探究單擺的運動 用單擺測定重力加速度課件 新人教版

實驗十三探究單擺的運動用單擺測定,重力加速度,實驗準備,圖S13-1,實驗?zāi)康?1學(xué)會用單擺測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?2能正確熟練地使用秒表 實驗原理 當(dāng)擺角小于_時，單擺做簡諧運動，其運動周期為 T _ ，與擺角的大小及擺球的質(zhì)量無關(guān)，由此得到 g _.因此，只要測出擺長 l 和振動周期 T，就可以求出當(dāng),地的重力加速度 g 的值,5,實驗器材 帶孔小鋼球一個、細絲線一條(長約 1 m)、毫米刻度尺一把、,_、_、帶鐵夾的鐵架臺,秒表,游標卡尺,實驗過程 實驗步驟,(1)讓細線的一端穿過金屬小球的小孔，然后打一個比小孔,大一些的線結(jié)，做成單擺,(2)把細線的上端用鐵夾固定在_上，把鐵架臺放在實 驗桌邊，使鐵夾伸到桌面以外，讓擺球自然下垂，在_ _處作上標記，如實驗原理圖 S13-1 所示,(3)用_量出擺線長度 l，用_測出擺球 的直徑，即得出金屬小球半徑 r，計算出擺長 l_.,鐵架臺,單擺平衡,毫米刻度尺,游標卡尺,位置,lr,1,t N,N,(6)改變擺長，重做幾次實驗，計算出每次實驗的重力加速 度值，求出它們的平均值，該平均值即為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎?(7)將測得的重力加速度值與當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎迪啾容^， 分析產(chǎn)生誤差的可能原因,數(shù)據(jù)處理,圖S13-2,實驗分析 誤差分析,(1)系統(tǒng)誤差的主要來源：懸點不固定，球、線不符合要求，,振動的圓錐擺不是在同一豎直平面內(nèi)的振動等,(2)偶然誤差主要來自時間的測量上，因此，要從擺球通過,平衡位置時開始計時，不能多記或漏記振動次數(shù),【基礎(chǔ)檢測】,圖S13-3,(1)用游標卡尺測量小鋼球直徑，示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為 _mm.,(2)以下是實驗過程中的一些做法，其中正確的有(,),A擺線要選擇細些的、伸縮性小些的，并且盡可能長一 些 B擺球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的 C為了使擺的周期大一些，以方便測量，開始時拉開擺 球，使擺線相距平衡位置有較大的角度,答案：(1)18.6 (2)ABE,考點1 實驗原理及實驗操作 重點歸納,1強調(diào)在同一平面內(nèi)振動且擺角小于 10.,2選擇在擺球擺到平衡位置處開始計時，并數(shù)準全振動的次,數(shù),3小球自然下垂時，用毫米刻度尺量出懸線長 l，用游標 卡尺測量小球的直徑，然后算出擺球的半徑 r，則擺長 llr.,4選用一米左右的細線,典例剖析 例1：某同學(xué)用實驗的方法探究影響單擺周期的因素 (1)他組裝單擺時，在擺線上端的懸點處，用一塊開有狹縫 的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺的鐵夾將橡皮夾緊，如圖 S13-4,所示這樣做的目的是(,)(填字母代號),A保證擺動過程中擺長不變 B可使周期測量得更加準確 C需要改變擺長時便于調(diào)節(jié) D保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動,圖S13-4,(2)他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度 尺從懸點量到擺球的最低端的長度 L0.9990 m，再用游標卡尺 測量擺球直徑，結(jié)果如圖S13-5所示，則該擺球的直徑為_ mm，單擺擺長為_m.,圖S13-5,(3)下列振動圖象真實地描述了對擺長約為 1 m 的單擺進行 周期測量的四種操作過程，圖中橫坐標原點表示計時開始，A、 B、C均為30次全振動的圖象，已知sin 50.087，sin 150.26， 這四種操作過程合乎實驗要求且誤差最小的是_(填字 母代號),C,D,B,A,答案：(1)AC (2)12.0 0.9930,(3)A,考點2 數(shù)據(jù)處理與誤差分析 重點歸納,典例剖析,例2：(2015 年四川成都摸底)在“用單擺測定重力加速度” 的實驗中，某實驗小組在測量單擺的周期時，從單擺運動到最 低點開始計時，且記數(shù)為 1，到第 n 次經(jīng)過最低點所用的時間 為 t；在測量單擺的擺長時，先用毫米刻度尺測得懸掛擺球后的 擺線長為 l，再用游標卡尺測得擺球的直徑為 d.,(1)該單擺的擺長為_ (2)該單擺的周期為_,(3)用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達式 g _. (4)實驗結(jié)束后，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)他測得的重力加速度的值總是偏,大，其原因可能是下述原因中的(,),A單擺的懸點未固定緊，擺動中出現(xiàn)松動，使擺線增長了 B把 n 次擺動的時間誤記為(n1)次擺動的時間 C以擺線長作為擺長來計算 D以擺線長與擺球的直徑之和作為擺長來計算,【考點練透】,(1)如果測得的 g 值偏小，可能的原因是(,) (填寫代號),A測擺長時，忘記了擺球的半徑 B擺線上端懸點未固定，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度 增加了 C開始計時時，秒表過早按下 D實驗中誤將 39 次全振動次數(shù)記為 40 次,(2)某同學(xué)在實驗中，測量 6 種不同擺長情況下單擺的振動,周期，記錄表格如下：,以 l 為橫坐標、T2 為縱坐標，作出 T2-l 圖線，并利用此圖,線求重力加速度 g.,9.86 m/s2,答案：(1)ABC (2)如圖 D56 所示 圖D56,