《高三物理一輪復(fù)習(xí) 第11章5實(shí)驗(yàn)：探究單擺的運(yùn)動(dòng) 用單擺測(cè)重力加速度課件 新人教版（安徽專用）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高三物理一輪復(fù)習(xí) 第11章5實(shí)驗(yàn)：探究單擺的運(yùn)動(dòng) 用單擺測(cè)重力加速度課件 新人教版（安徽專用）（18頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、5 5 實(shí)驗(yàn)：探究單擺實(shí)驗(yàn)：探究單擺的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng) 用用單擺單擺測(cè)重力加速度測(cè)重力加速度1.實(shí)驗(yàn)步驟 一個(gè)學(xué)生利用單擺做測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn).他的具體做法如下：(1)取一根絲線，一端穿過擺球的小孔，然后打一個(gè)結(jié)，另一端纏繞在鐵架臺(tái)的夾子夾著的細(xì)鐵棒上;(2)用米尺量得的絲線長(zhǎng)20cm作為擺長(zhǎng);(3)將擺球向一側(cè)偏離15后放開擺球;(4)在放開擺球的同時(shí)開始計(jì)時(shí);(5)記下擺球完成一次全振動(dòng)的時(shí)間作為周期T；(6)把所得數(shù)據(jù)代入公式g=42L/T2即可;請(qǐng)對(duì)該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)作出評(píng)價(jià)意見. 該學(xué)生實(shí)驗(yàn)每一步都有錯(cuò)誤：(1)不能將絲線纏繞在小棒上，這樣懸點(diǎn)不固定，擺長(zhǎng)會(huì)隨著擺動(dòng)而發(fā)生變化.正確的做法應(yīng)該是

2、用夾子夾住，使懸點(diǎn)固定;(2)20cm的擺長(zhǎng)太短，一般應(yīng)使擺長(zhǎng)L遠(yuǎn)大于擺球的直徑d，取1m左右為宜;計(jì)算擺長(zhǎng)應(yīng)加上擺球半徑；(3)偏角大于5，不符合簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的要求，應(yīng)使擺動(dòng)偏角不超過5;(4)放開手計(jì)時(shí)，不容易做到同步計(jì)時(shí)，應(yīng)讓小球擺至最低點(diǎn)即平衡位置計(jì)時(shí)(同時(shí)在平衡位置下面放置一標(biāo)志物);(5)用一次全振動(dòng)的時(shí)間作為周期，誤差很大，應(yīng)用累積法，讓擺球擺動(dòng)3050次，測(cè)出總時(shí)間t，再求出周期T=t/n(n為全振動(dòng)的次數(shù));(6)一般實(shí)驗(yàn)要重復(fù)幾次，取記錄數(shù)據(jù)算出結(jié)果的平均值為最后測(cè)量的結(jié)果. 一位同學(xué)用單擺做測(cè)量重力加速度的實(shí)驗(yàn)，他將擺掛起后，進(jìn)行了如下步驟：A.測(cè)擺長(zhǎng)L：用米尺量出擺線的長(zhǎng)度

3、.B.測(cè)周期T：將擺球拉起，然后放開，在擺球某次通過最低點(diǎn)時(shí)，按下秒表開始計(jì)時(shí)，同時(shí)將此次通過最低點(diǎn)作為第一次，接著一直數(shù)到擺球第60次通過最低點(diǎn)時(shí)，按下秒表停止計(jì)時(shí)，讀出這段時(shí)間t，算出單擺的周期T=t/60.C.將所測(cè)得的L和T代入單擺的周期公式 算出g，將它作為實(shí)驗(yàn)的最后結(jié)果寫入報(bào)告中去.指出上面步驟中遺漏或錯(cuò)誤的地方，寫出該步驟的字母，并加以改正. A.要用卡尺測(cè)擺球直徑d，擺長(zhǎng)L=線長(zhǎng)+d/2B.如此計(jì)時(shí)，T=t/29.5C.應(yīng)多測(cè)幾次求平均值.2LTg ，2.圖象處理數(shù)據(jù) (1)在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，用擺長(zhǎng)L和周期T計(jì)算重力加速度的公式是g= .若已知擺球直徑為2.

4、00cm，讓刻度尺的零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)擺線的懸點(diǎn)，擺線豎直下垂，如圖11-5-1(a)所示，則單擺擺長(zhǎng)是 cm.若測(cè)定了40次全振動(dòng)的時(shí)間如圖11-5-1(b)中的秒表所示，則秒表讀數(shù)是 s.單擺擺動(dòng)周期是 s.圖圖11-5-1 (2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量5種不同擺長(zhǎng)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.L/m0.50.80.91.01.2T/s 1.42 1.79 1.90 2.00 2.20T2/s22.02 3.20 3.61 4.00 4.84 (2)由 可得T2=42L/g，所以T2-L圖線是過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線，直線斜率是

5、k=42/g，g=42/k.在圖線上取較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)(L1，T12)，(L2，T22)，則 所以 作出圖象如下圖所示，由直線上的2/TL g 222121TTkLL ， 22122214.LLgTT 22224-3.2443.14=4=m/s =9.86m/s .1.0-0.84kgk ，答案：答案：4p p2L/T2；87.40；75.2；1.88 3.實(shí)驗(yàn)方法的變化和實(shí)驗(yàn)誤差分析 某同學(xué)在家里做用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)，但沒有合適的擺球，他找到了一塊大小為3cm左右，外形不規(guī)則的石塊代替小球.如圖11-5-2所示,他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟是： A.將石塊用細(xì)尼龍線系好，結(jié)點(diǎn)為M，將尼龍線的上端固定于

6、O點(diǎn)；圖圖11-5-2B.用刻度尺測(cè)量OM間尼龍線的長(zhǎng)度L作為擺長(zhǎng)；C.將石塊拉開一個(gè)大約=30的角度,然后由靜止釋放；D.從擺球擺到最高點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，測(cè)出30次全振動(dòng)的總時(shí)間t，由T=t/30得出周期；E.改變OM間尼龍線的長(zhǎng)度再做幾次實(shí)驗(yàn)，記下相應(yīng)的L和T；F.求出多次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的L和T的平均值作為計(jì)算時(shí)使用的數(shù)據(jù)，代入公式 求出重力加速度g.224 LgT (1)你認(rèn)為該同學(xué)以上實(shí)驗(yàn)步驟中有重大錯(cuò)誤的是 . 為什么?(2)該同學(xué)用OM的長(zhǎng)作為擺長(zhǎng)，這樣做引起的系統(tǒng)誤差將使重力加速度的測(cè)量值比真實(shí)值偏大還是偏小?.你認(rèn)為用什么方法可以解決擺長(zhǎng)無法準(zhǔn)確測(cè)量的困難? (1)B(擺長(zhǎng)應(yīng)從懸點(diǎn)到石塊的質(zhì)心)、C(擺角太大，不能看做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng))、F(必須先分別求出各組L和T值對(duì)應(yīng)的g，再取所求得的各個(gè)g的平均值). (2)偏小偏小.設(shè)兩次實(shí)驗(yàn)中擺線長(zhǎng)分別為設(shè)兩次實(shí)驗(yàn)中擺線長(zhǎng)分別為L(zhǎng)1、L2，對(duì)應(yīng)的周期分別為，對(duì)應(yīng)的周期分別為T1、T2，石塊質(zhì)心到，石塊質(zhì)心到M點(diǎn)的距離為點(diǎn)的距離為x，由，由 和和 可解得可解得112LxTg 222LxTg 21222124. LLgTT 在用單擺測(cè)定重力加速度g實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)作出的L-T2圖線如圖11-5-3所示，此圖線不過原點(diǎn)的原因是 .圖圖11-5-3沒有將擺球的半徑計(jì)入擺長(zhǎng)沒有將擺球的半徑計(jì)入擺長(zhǎng)