与名师对话·高三课标版物理X3-4-2实验探究单摆的运动用单摆测定重力加速度.ppt

本题考查单摆测重力加速度的原理、电磁感应现象的产生，并考查了考生的推理能力、分析综合能力，及运用数学知识处理物理问题的能力，难度较大． (对应学生用书P236) 1．(2011·福建高考)某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中： (1)用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为________cm. 2．(2012·宝山模拟)如图为用单摆测重力加速度的实验． (1)为了减小误差，下列措施正确的是 (　　) A．摆长L应为线长与摆球半径的和，且在20 cm左右 B．在摆线上端的悬点处，用开有夹缝的橡皮塞夹牢摆线 C．在铁架台的竖直杆上固定一个标志物，且尽量使标志物靠近摆线 D．计时起点和终点都应在摆球的最高点且不少于30次全振动的时间 (2)某同学正确操作，得到了摆长L和n次全振动的时间t，由此可知这个单摆的周期T＝________，当地的重力加速度g＝________. [解析]　(1)选B、C.摆长应为摆线长加上摆球的半径，摆长在1 m左右为宜，A错；为使实验过程中摆长不变，悬点处用开有夹缝的橡皮塞夹牢摆线，B对；在铁架台的竖直杆上固定一个标志物，且尽量使标志物靠近摆线可减小计时误差，C对；计时起点与终点应在平衡位置，因为此位置摆球速度大，计时误差小，D错． 3．(2012·湖北七市)在做“用单摆测定重力加速度”的实验中， (1)以下对实验的几点建议中，有利于提高测量结果精确度的是________． A．实验中适当加长摆线 B．单摆偏离平衡位置的角度不能太大 C．当单摆经过最大位置时开始计时 D．测量多组周期T和摆长L，作L－T2关系图象来处理数据 (2)某同学在正确操作和测量的情况下，测得多组摆长L和对应的周期T，画出L－T2图线，如右图所示．出现这一结果最可能的原因是：摆球重心不在球心处，而是在球心的正________方(选填“上”或“下”)． 为了使得到的实验结果不受摆球重心位置无法准确确定的影响，他采用恰当的数据处理方法：在图线上选取A、B两个点，找出两点相应的横纵坐标，如图所示．用表达式g＝________计算重力加速度，此结果即与摆球重心就在球心处的情况一样． [解析]　(1)当单摆经过平衡位置时开始计时能提高测量的精确度，C错误． (2)作一条过原点的与AB线平行的直线，所作的直线就是准确测量摆长时所对应的图线． 5．某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，先测得摆线长78．50 cm，摆球直径2.0 cm.然后将一个力电传感器接到计算机上，实验中测量快速变化的力，悬线上拉力F的大小随时间t的变化曲线如图所示． (1)该摆摆长为________cm. (2)该摆摆动周期为________s. (3)测得当地重力加速度g的值为________m/s2. (4)如果测得g值偏小，可能原因是 (　　) A．测摆线长时摆线拉得过紧 B．摆线上端悬点未固定好，摆动中出现松动 C．计算摆长时，忘记了加小球半径 D．读单摆周期时，读数偏大 [答案]　(1)79.50　(2)1.8　(3)9.68　(4)BCD 6．(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示．测量方法正确的是________(选填“甲”或“乙”)． (2)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图甲所示．光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图乙所示，则该单摆的振动周期为________． 若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将____(填“变大”、“不变”或“变小”)，图乙中的Δt将______(填“变大”、“不变”或“变小”)． [解析]　(1)游标卡尺应该用两外测量爪对齐的地方测量，正确的是乙图． (2)一个周期内小球应该两次经过最低点，使光敏电阻的阻值发生变化，故周期为t1＋2t0－t1＝2t0；小球的直径变大后，摆长变长，周期变大；使得每次经过最低点的时间变长． [答案]　(1)乙　(2)2t0　变大　变大 课堂互动探究 课前自主回顾 高考总复习 · 课标版 物理 与名师对话 (对应学生用书P234) 一、实验目的 1．学会用单摆测定当地的重力加速度． 2．能正确熟练地使用秒表． 四、实验步骤 1．做单摆(如图所示)：(1)取长约1 m的细丝线穿过带孔的小钢球，打一个比孔略大一些的结，做成单摆；(2)把线的上端用铁夹固定在铁架台的支架上，把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自然下垂，在单摆平衡位置处做上标记． 六、误差分析 产生原因 减小方法 偶然误差 测量时间(单摆周