2024年新人教版高考物理一轮复习课件 第8章 实验9　用单摆测量重力加速度.pdfVIP

2024年新人教版高考物理一轮复习课件

第八章

DIBAZHANG

机械振动机械波

实

验

九用单摆测量重力加速度

目标1.知道利用单摆测量重力加速度的原理.2.掌握利用单摆测量重力加速度的方法.

要求

内容索引

实验技能储备

考点一教材原型实验

考点二探索创新实验

课时精练

一

实验技能储备

1.实验原理

当摆角较小时，单摆做简谐运动，其运动周期为T＝，由此得到g

摆长l振动周期T

＝，因此，只要测出和，就可以求出当地的重力加

速度g的值.

2.实验器材

游标卡尺停表

单摆、、毫米刻度尺、.

3.实验过程

(1)让细线的一端穿过金属小球的小孔，做成单摆.

(2)把细线的上端用铁夹固定在铁架台上，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，如图

所示.

(3)用毫米刻度尺量出摆线长度l′，用游标卡尺测出金属小球的直径，

l′＋r

即得出金属小球半径r，计算出摆长l＝.

(4)把单摆从平衡位置处拉开一个很小的角度(不超过5°)，然后放开金属

小球，让金属小球摆动，待摆动平稳后测出单摆完成30～50次全振动所

用的时间t，计算出单摆的振动周期T.

(5)根据单摆周期公式，计算当地的重力加速度.

(6)改变摆长，重做几次实验.

4.数据处理

(2)图像法：根据测出的一系列摆长l对应的周期T，作l－T2

的图像，由单摆周期公式得l＝，图像应是一条过原点

2

4πk

的直线，如图所示，求出图线的斜率k，即可利用g＝_____

求重力加速度.

5.注意事项

(1)一般选用一米左右的细线.

(2)悬线顶端不能晃动，需用夹子夹住，保证悬点固定.

(3)应在小球自然下垂时用毫米刻度尺测量悬线长.

(4)单摆必须在同一平面内振动，且摆角小于5°.

(5)选择在摆球摆到平衡位置处时开始计时，并数准全振动的次数.

考点一

教材原型实验

例1(2023·江苏南通市模拟)某小组在“用单摆测量重力加速度”实验中：

(1)组装单摆时，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线的上端，再用铁架台的

AB

铁夹将橡皮夹紧，如图甲所示.这样做的目的有______；

A.保证摆动过程中摆长不变

B.需要改变摆长时便于调节

C.保证摆球在同一竖直平面内摆动

用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，可以在需要改变摆长时便于调节；

用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，从而保证摆动过程中摆长不变.上述做

法并不能保证摆球在同一竖直平面内摆动，故选A、B.

(2)安装好实验装置后，先用刻度尺测量摆线长l，再用游标卡尺测量摆

18.9

球直径d，其示数如图乙所示，则d＝______mm；

由题图乙可知摆球直径为d＝18mm＋9×0.1mm＝18.9mm.

(3)某次实验过程中，用秒表记录时间的起点应该是摆球运动过程中的

最低点

________(选填“最高点”或“最低点”)；

摆球在最高点附近运动速度较小，人