南方新高考高考物理一輪總復習 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

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1、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 實驗目的1學會用單擺測定當地的重力加速度2能正確熟練地使用秒表實驗原理當擺角小于_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量無關，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，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

2、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lr1tNN(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，該平均值即為當地的重力加速度值(7)將測得的重力加速度值與當地的重力加速度值相比較，分析產生誤差的可能原因數據處理圖S13-2實驗分析 誤差分析(1)系統誤差的主要來源：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

3、數【基礎檢測】圖S13-3(1)用游標卡尺測量小鋼球直徑，示數如圖乙所示，讀數為_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強調在同一平面內振動且擺角小于 10.2選擇在擺球擺到平衡位置處開始計時，并數準全振動的次數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

4、例剖析例1：某同學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節(jié)D保證擺球在同一豎直平面內擺動圖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

5、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)CDBA答案：(1)AC (2)12.0 0.9930(3)A考點2 數據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，且記數為 1，到第 n 次經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

6、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)實驗結束后，某同學發(fā)現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