南方新高考高考物理一輪總復(fù)習(xí) 專題十二 實(shí)驗(yàn)十三 探究單擺的運(yùn)動(dòng) 用單擺測定重力加速度課件 新人教版

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1、實(shí)驗(yàn)十三探究單擺的運(yùn)動(dòng)用單擺測定重力加速度實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備圖S13-1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)會(huì)用單擺測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?能正確熟練地使用秒表實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)擺角小于_時(shí)，單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)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(dòng)周期 T，就可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?g 的值5實(shí)驗(yàn)器材帶孔小鋼球一個(gè)、細(xì)絲線一條(長約 1 m)、毫米刻度尺一把、_、_、帶鐵夾的鐵架臺(tái)秒表游標(biāo)卡尺實(shí)驗(yàn)過程 實(shí)驗(yàn)步驟(1)讓細(xì)線的一端穿過金屬小球的小孔，然后打一個(gè)比小孔大一些的線結(jié)，做成單擺(2)把細(xì)線的上端用鐵夾固定在_上，把鐵架臺(tái)放在實(shí)驗(yàn)桌邊，使鐵夾伸到桌面以外，讓擺球自然下

2、垂，在_處作上標(biāo)記，如實(shí)驗(yàn)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(jì)算出擺長 l_.鐵架臺(tái)單擺平衡毫米刻度尺游標(biāo)卡尺位置lr1tNN(6)改變擺長，重做幾次實(shí)驗(yàn)，計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)分析 誤差分析(1)系統(tǒng)誤差的主要來源：懸點(diǎn)不固定，球、線不符合要求，振動(dòng)的圓錐擺不是在同一豎直平面內(nèi)的振動(dòng)等(2)偶然誤差主要來自時(shí)間的測量上，因此，要從擺球通過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，不能多記或漏記振動(dòng)次

3、數(shù)【基礎(chǔ)檢測】圖S13-3(1)用游標(biāo)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(shí)驗(yàn)過程中的一些做法，其中正確的有()A擺線要選擇細(xì)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(shí)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(diǎn)1 實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)操作重點(diǎn)歸納1強(qiáng)調(diào)在同一平面內(nèi)振動(dòng)且擺角小于 10.2選擇在擺球擺到平衡位置處開始計(jì)時(shí)，并數(shù)準(zhǔn)全振動(dòng)的次數(shù)3小球自然下垂時(shí)，用毫米刻度尺量出懸線長 l，用游標(biāo)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(xì)線典

4、例剖析例1：某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法探究影響單擺周期的因素(1)他組裝單擺時(shí)，在擺線上端的懸點(diǎn)處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺(tái)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(hào))A保證擺動(dòng)過程中擺長不變B可使周期測量得更加準(zhǔn)確C需要改變擺長時(shí)便于調(diào)節(jié)D保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng)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(diǎn)量到擺球的最低端的長度 L0.9990 m，再用游標(biāo)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(dòng)圖象真實(shí)地描述了對擺長約為 1 m 的單擺進(jìn)行周期測量的四種操

5、作過程，圖中橫坐標(biāo)原點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開始，A、B、C均為30次全振動(dòng)的圖象，已知sin 50.087，sin 150.26，這四種操作過程合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是_(填字母代號(hào))CDBA答案：(1)AC (2)12.0 0.9930(3)A考點(diǎn)2 數(shù)據(jù)處理與誤差分析重點(diǎn)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(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組在測量單擺的周期時(shí)，從單擺運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，且記數(shù)為 1，到第 n 次經(jīng)過最低點(diǎn)所用的時(shí)間為 t；在測量單擺的擺長時(shí)，先用毫米刻度尺測得懸掛擺球后的擺線長為 l，再用游標(biāo)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

6、為_(3)用上述物理量的符號(hào)寫出求重力加速度的一般表達(dá)式 g_.(4)實(shí)驗(yàn)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(diǎn)未固定緊，擺動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線增長了B把 n 次擺動(dòng)的時(shí)間誤記為(n1)次擺動(dòng)的時(shí)間C以擺線長作為擺長來計(jì)算D以擺線長與擺球的直徑之和作為擺長來計(jì)算【考點(diǎn)練透】(1)如果測得的 g 值偏小，可能的原因是() (填寫代號(hào))A測擺長時(shí)，忘記了擺球的半徑B擺線上端懸點(diǎn)未固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長度增加了C開始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表過早按下D實(shí)驗(yàn)中誤將 39 次全振動(dòng)次數(shù)記為 40 次l/m0.40.50.80.91.01.2T/s1.261.421.791.902.002.20T2 /s21.592.023.203.614.004.84(2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中，測量 6 種不同擺長情況下單擺的振動(dòng)周期，記錄表格如下：以 l 為橫坐標(biāo)、T2 為縱坐標(biāo)，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