《与名师对话2015高三物理（人教版）一轮课件12.2实验-探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度》由会员分享，可在线阅读，更多相关《与名师对话2015高三物理（人教版）一轮课件12.2实验-探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、考点互动探究 基础知识回顾 与名师对话 高考总复习 物理 课标版 考点互动探究 基础知识回顾 与名师对话 高考总复习 物理 课标版 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 考点互动探究 基础知识回顾 与名师对话 高考总复习 物理 课标版 二、实验原理 单摆在摆角小于 10 时，其振动周期跟摆角的大小和摆球的质量无关，单摆的周期公式是 T 2 此得 g 42因此测出单摆的摆长 l 和振动周期 T ，就可以求出当地的重力加速度值 三、实验器材 带孔小钢球一个、细丝线一条 ( 长约 1 m) 、毫米刻度尺一把、秒表、 、带铁夹的铁架台 游标卡尺 考点互动探究 基础
2、知识回顾 与名师对话 高考总复习 物理 课标版 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 考点互动探究 基础知识回顾 与名师对话 高考总复习 物理 课标版 2 测摆长：用毫米刻度尺量出悬线长 l ，准确到毫米，用 测出摆球的直径 d ，算出半径 r 长 l 3 测周期：把单摆从平衡位置拉开一个角度 ( 小于 10 ) 释放，让小球摆动，待摆动平稳后用秒表测出单摆完成 次全
3、振动所用时间 t ，求出小球完成一次全振动所用的时间，这个时间就是单摆的周期，即 T ( N 为全振动的次数 ) 重复本步骤 3 次，再计算周期的平均值 T 结果记录 l r 游标卡尺 30 50 4 改变摆长，重复上述步骤 考点互动探究 基础知识回顾 与名师对话 高考总复习 物理 课标版 五、数据处理 1 公式法：将测得的几次周期 T 和摆长 l 代入公式 g 42g 的值，再算出 g 的平均值，即为当地的重力加速度的值 考点互动探究 基础知识回顾 与名师对话 高考总复习 物理 课标版 2 图象法：由单摆的周期公式 T 2 l 2，因此以摆长 l 为纵轴，以 l 一条过原点的直线，如图所示，
4、求出斜率 k ，即可求出 g 值 g 42k ， k 考点互动探究 基础知识回顾 与名师对话 高考总复习 物理 课标版 六、误差分析 产生原因 减小方法 偶然误差 测量时间 (单摆周期 )时产生误差，测量摆长时产生误差 多次测量再求平均值或用图象法，计时时从单摆经过平衡位置开始，不要多记或漏记全振动的次数 系统误差 主要来源于单摆模型本身 摆球要选体积小，密度大的；最大摆角要小于 10 ；单摆要在同一竖直平面内摆动，不要成为圆锥摆 考点互动探究 基础知识回顾 与名师对话 高考总复习 物理 课标版 七、注意事项 1 所用实验器材应符合要求，即摆线应选择轻、细且不易伸长的线，长度一般在 1 m 左
5、右，小球应选择密度较大的实心金属球，球的直径应较小，一般不超过 2 2 单摆的悬线上端应该用铁夹夹住，不可随意卷在铁夹的横杆上，以免摆动过程中发生摆线松动、摆长改变的现象 3 启动摆时，应注意控制摆线偏离竖直方向夹角小于 1 0 . 考点互动探究 基础知识回顾 与名师对话 高考总复习 物理 课标版 4 摆球摆动时，要确保在同一竖直平面内摆动，不要形成圆锥摆 5 计量单摆的全振动次数时，应从摆球经过最低位置时开始计时，在数零的同时按下秒表，开始计数 考点互动探究 基础知识回顾 与名师对话 高考总复习 物理 课标版 考向一 实验操作及误差分析 (2012 高考天津卷 ) 某同学用实验的方法探究影响
6、单摆周期的因素 考点互动探究 基础知识回顾 与名师对话 高考总复习 物理 课标版 (1) 他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示 这样做的目的是 _( 填字母代号 ) A 保 证摆动过程中摆长不变 B 可使周期测量得更加准确 C 需要改变摆长时便于调节 D 保证摆球在同一竖直平面内摆动 考点互动探究 基础知识回顾 与名师对话 高考总复习 物理 课标版 (2) 他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度 L m ，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则该摆球的直径为 _单摆摆长为 _m. 考点互
7、动探究 基础知识回顾 与名师对话 高考总复习 物理 课标版 (3) 下列振动图象真实地描述了对摆长约为 1 m 的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始， A ，B ， C 均为 3 0 次全振动的图象，已知 0 这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是 _( 填字母代号 ) 考点互动探究 基础知识回顾 与名师对话 高考总复习 物理 课标版 【尝试解答】 (1) 此实验若悬点不固定，单摆在摆动过程中，摆长会发生变化，导致实验出现较大误差，用开有狭缝的橡皮夹牢摆线，然后用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，可以很好的固定悬点，而且此方法便于调节摆线长度 (2) 游标卡尺固定刻度为12 游
8、标尺 0 与固定刻度对齐，读数为 0. 0 所以游标卡尺读数为 12.0 单摆摆长 l L m 考点互动探究 基础知识回顾 与名师对话 高考总复习 物理 课标版 (3) 测 30 次全振动所用时间，计时起点选在平衡位置，易于观察且测量数据准确， B 错误；单摆的摆角要求在 10 以内，单摆的振幅 A l ( 为单摆摆角 ) ，当 5 时， A l A 选项振幅为 8 c m ，摆角在 5 以内， A 正确；当摆角为 15时， A l 5 26 角都在 15 以上， 误 【答案】 (1)(2) 0 (3)A 考点互动探究 基础知识回顾 与名师对话 高考总复习 物理 课标版 第 (2) 问中，把
9、L 看成是悬线的长度导致出错；第 (3) 问中不能找出单摆振幅与摆长、摆角的关系，从而无法判断选项的正误 . 考点互动探究 基础知识回顾 与名师对话 高考总复习 物理 课标版 数据处理 考向二 在做 “ 用单摆测定重力加速度 ” 的实验时，用摆长 l 和周期 T 计算重力加速度的公式是 g 4 2 . 考点互动探究 基础知识回顾 与名师对话 高考总复习 物理 课标版 (1) 如果已知摆球直径为 让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图 ( 甲 ) 所示，那么单摆摆长是 _ _ _m ，如果测定了 40 次全振动的时间如图 ( 乙 ) 中秒表所示，那么秒表读数是 _ _s 单摆的振动周期
10、是 _s. 考点互动探究 基础知识回顾 与名师对话 高考总复习 物理 课标版 (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 考点互动探究 基础知识回顾 与名师对话 高考总复习 物理 课标版 ( 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： l /m T /s T2/以 l 为横坐标、 出 l 图线，并利用此图线求重力加速度 g . 考点互动探究 基础知识回顾 与名师对话
11、 高考总复习 物理 课标版 【解析】 (1) 刻度尺的零点对准摆线的悬点，故单摆的摆长 l ( c m 8 0. 8740 m. 秒表的读数 t (60 s 75. 2 s. 单摆的周期 T s. (2) 由公式 g 42知， g 偏小的原因可能是测量摆长 l 时，测量值比真实值偏小或测量周期偏大，故选项 A 、 B 、 C 正确 考点互动探究 基础知识回顾 与名师对话 高考总复习 物理 课标版 (3) 由单摆周期公式可得 2以 l 图线是过坐标原点的一条直线，直线斜率是 k 42g， g ， ( ，则 k 以 g 42 22 直线上的点 (和 (可求出 k 4 ， g 42k4 m/ 考点互
12、动探究 基础知识回顾 与名师对话 高考总复习 物理 课标版 【答案】 (1)(2)(3) 图见解析 m/s 2 (1) 本题以用单摆测定重力加速度的相关知识为依托，着重考查对实验原理的理解能力和利用图象分析实验数据的能力 (2) 用斜率求 g 时，所选两点的间距要尽量大一些 . 考点互动探究 基础知识回顾 与名师对话 高考总复习 物理 课标版 实验创新拓展 (2012 高考上海卷 ) 在 “ 利用单摆测重力加速度 ” 的实验中： (1) 某同学尝试用 量周期如图，用一个磁性小球代替原先的摆球，在单摆下方放置一个磁传感器，其轴线恰好位于单摆悬挂点正下方 考点互动探究 基础知识回顾 与名师对话 高考总复习 物理 课标版 图中磁传感器的引出端 A 应接到 _ 使单摆做小角度摆动，当磁感应强度测量值最大时，磁性小球位于 _ _ 若测得连续 N 个磁感应强度
