物理第十一章 機械振動 機械波 光 電磁波 實驗16 探究單擺周期與擺長的關(guān)系

實驗實驗16探究單擺周期與擺長的關(guān)系探究單擺周期與擺長的關(guān)系(加試加試)考綱解讀考綱解讀(1)練習(xí)使用秒表和米尺，測單擺的周期和擺長。練習(xí)使用秒表和米尺，測單擺的周期和擺長。(2)求出當(dāng)?shù)刂亓铀俣惹蟪霎?dāng)?shù)刂亓铀俣萭的值。的值。(3)考查單擺的系統(tǒng)誤差對測重考查單擺的系統(tǒng)誤差對測重力加速度的影響。力加速度的影響。 1.實驗原理圖實驗原理圖2.定性探究單擺的振幅、質(zhì)量、擺長對周期的影響定性探究單擺的振幅、質(zhì)量、擺長對周期的影響 (1)探究方法：探究方法：_法。法。(2)實驗結(jié)論實驗結(jié)論單擺振動的周期與擺球的質(zhì)量單擺振動的周期與擺球的質(zhì)量_。振幅較小時，周期與振幅振幅較小時，周期與振幅_。擺長越長，周期擺長越長，周期_；擺長越短，周期；擺長越短，周期_。 控制變量控制變量無關(guān)無關(guān)無關(guān)無關(guān)越長越長越短越短3.定量探究單擺的周期與擺長的關(guān)系定量探究單擺的周期與擺長的關(guān)系4.周期公式周期公式惠更斯惠更斯正比正比反比反比擺長擺長l周期周期T實驗操作時應(yīng)注意實驗操作時應(yīng)注意1.懸線頂端不能晃動懸線頂端不能晃動，需用夾子夾住需用夾子夾住，保證頂點固定。保證頂點固定。2. .擺球在同一平面內(nèi)振動且擺角小于擺球在同一平面內(nèi)振動且擺角小于10。3. .選擇在擺球擺到平衡位置處開始計時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)。并數(shù)準全振動的次數(shù)。4. .小球自然下垂時小球自然下垂時，用毫米刻度尺量出懸線長用毫米刻度尺量出懸線長l，用游標卡尺測用游標卡尺測量小球的直徑量小球的直徑，然后算出擺球的半徑然后算出擺球的半徑r，則擺長則擺長llr。5. .選用一米左右的細線。選用一米左右的細線。考點一實驗原理及實驗操作考點一實驗原理及實驗操作解析解析(1)該游標尺為十分度的該游標尺為十分度的，根據(jù)讀數(shù)規(guī)則可讀出小鋼球根據(jù)讀數(shù)規(guī)則可讀出小鋼球直徑大小為直徑大小為18.7 mm。(2)根據(jù)用單擺測量重力加速度的實驗要求可知選項根據(jù)用單擺測量重力加速度的實驗要求可知選項A、B、E正確。正確。答案答案(1)18.7(2)ABE 2.某同學(xué)用實驗的方法探究影響單擺周期的因素。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，如圖所示。橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺的鐵夾將橡皮夾緊，如圖所示。這樣做的目的是這樣做的目的是_(填字母代號填字母代號)。 A.保證擺動過程中擺長不變保證擺動過程中擺長不變B.可使周期測量得更加準確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)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)擺動保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動 (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點量到擺球的最低端的長度L0.999 0 m，再用游標卡尺測量擺，再用游標卡尺測量擺球直徑，結(jié)果如圖所示，則該擺球的直徑為球直徑，結(jié)果如圖所示，則該擺球的直徑為_mm，單擺擺，單擺擺長為長為_m。(3)下列振動圖象真實地描述了對擺長約為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，量的四種操作過程，圖中橫坐標原點表示計時開始，A、B、C均為均為30次全振動的圖象，已知次全振動的圖象，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這四種操作過程合乎實驗要求且誤差最小的是_(填字母填字母代號代號)。 答案答案(1)AC(2)12.00.993 0(3)A 考點二實驗數(shù)據(jù)處理考點二實驗數(shù)據(jù)處理答案答案B22.某同學(xué)在某同學(xué)在“用單擺測定重力加速度用單擺測定重力加速度”的實驗中進行了如下的操的實驗中進行了如下的操作：作：(1)用游標尺上有用游標尺上有10個小格的游標卡尺測量擺球的直徑如圖甲所個小格的游標卡尺測量擺球的直徑如圖甲所示，可讀出擺球的直徑為示，可讀出擺球的直徑為_cm。把擺球用細線懸掛在。把擺球用細線懸掛在鐵架臺上，測量擺線長，通過計算得到擺長鐵架臺上，測量擺線長，通過計算得到擺長L。 答案答案(1)2.06(2)2.28(3)C 3.用單擺測定重力加速度的實驗裝置如圖所示。用單擺測定重力加速度的實驗裝置如圖所示。(1)組裝單擺時，應(yīng)在下列器材中選用組裝單擺時，應(yīng)在下列器材中選用_(選填選項前的字選填選項前的字母母)。A.長度為長度為1 m左右的細線左右的細線B.長度為長度為30 cm左右的細線左右的細線C.直徑為直徑為1.8 cm的塑料球的塑料球D.直徑為直徑為1.8 cm的鐵球的鐵球 (2)測出懸點測出懸點O到小球球心的距離到小球球心的距離(擺長擺長)L及單擺完成及單擺完成n次全振動所次全振動所用的時間用的時間t，則重力加速度，則重力加速度g_(用用L、n、t表示表示)。(3)下表是某同學(xué)記錄的下表是某同學(xué)記錄的3組實驗數(shù)據(jù)，并做了部分計算處理。組實驗數(shù)據(jù)，并做了部分計算處理。組次組次123擺長擺長L/cm80.0090.00100.0050次全振動時間次全振動時間t/s90.095.5100.5振動周期振動周期T/s1.801.91 重力加速度重力加速度g/(ms2)9.749.73 請計算出第請計算出第3組實驗中的組實驗中的T_s，g_m/s2。