第十二章实验探究单摆运动用单摆测定重力加速度.pptVIP

点击此图片进入“知能演练提升” * * 返回 考情案例导析 实验 探究单摆运动　用单摆测定重力加速度 实验理论指导 知能演练提升 (1)了解单摆运动的特点。 (2)用单摆测定当地的重力加速度。 中心有小孔的金属小球、长约1米的细线、铁架台(带铁夹)、刻度尺、秒表、游标卡尺。 (1)做单摆：让细线的一端穿过小球的小孔， 并打一个比小孔大一些的结，然后把线 的另一端用铁夹固定在铁架台上，并把 铁架台放实验桌边，使铁夹伸到桌面以 外，让摆球自然下垂。且在单摆平衡位 置处作标记，如图实－1所示。 图实－1 (4)测周期：将单摆从平衡位置拉开一个角度(小于5°)， 然后释放小球，记下单摆做30～50次全振动的总时间，算出平均每次全振动的时间，即为单摆的振动周期。反复测量三次，再算出测得周期数值的平均值。 (5)改变摆长，重做几次实验。 (1)摆线要选1 m左右，不要过长或过短，太长测量不方便， 太短摆动太快，不易计数。 (2)摆长要待悬挂好球后再测，不要先测再系小球，因为 悬挂摆球后细绳难免有伸长形变。 (3)计算摆长时要将悬线长加上摆球半径，不要漏掉加摆 球半径。 (7)要从平衡位置计时，不要在摆球达到最高点时开始计 时，因单摆经过平衡位置时速率最大，又有标志易于 观察，计时准确。而单摆在最高点速率为零，在其附 近速率甚小，滞留时间不易确定，引起的时间误差较大。 (8)要准确记好摆动次数，不要多记或少记次数。 (1)本实验的系统误差主要来源于单摆模型本身是否符合 要求，即：悬点是否固定，球、线是否符合要求，振动是圆锥摆还是在同一竖直平面内的振动等。 (2)本实验的偶然误差主要来自时间的测量，因此，要从 摆球通过平衡位置时开始计时，不能多计或漏计振动次数。 [例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 如图实－3所示，则该摆球的直径为______ 图实－3 __ cm。 [答案]　(1)0.97　(2)C 图实 －4 (2)如果测得的g值偏小，可能的原因是________(填写代号)。 A．测摆长时，忘记了摆球的半径 B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长 度增加了 C．开始计时时，秒表过早按下 D．实验中误将39次全振动次数记为40次 (3)某同学在实验中，测量6种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录表格如下： 以l为横坐标，T2为纵坐标，作出T2－l图线，并利用此图线求重力加速度。 l/m 0.4 0.5 0.8 0.9 1.0 1.2 T/s 1.26 1.42 1.79 1.90 2.00 2.20 T2/s2 1.59 2.02 3.20 3.61 4.00 4.84 [答案]　(1)87.50 cm　75.2 　1.88 (2)ABC (3)图像见解析　g＝9.86 m/s2 [例3]　在“探究单摆周期与摆长的关系” 实验中，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 图实－5 阻，如图实－5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变化图线如图实－6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”)。 图实 －6 [答案]　2t0　变大　变大 返回 * *