《高三物理X342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《高三物理X342实验探究单摆的运动用单摆测定重力加速度（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话(对应学生用书对应学生用书P234)一、实验目的一、实验目的1学会用单摆测定当地的重力加速度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能正确熟练地使用秒表课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话四、实验步骤四、实验步骤1做
2、做单单摆摆(如如图图所所示示)：(1)取取长长约约1 m的的细细丝丝线线穿穿过过带带孔孔的的小小钢钢球球，打打一一个个比比孔孔略略大大一一些些的的结结，做做成成单单摆摆；(2)把把线线的的上上端端用用铁铁夹夹固固定定在在铁铁架架台台的的支支架架上上，把把铁铁架架台台放放在在实实验验桌桌边边，使使铁铁夹夹伸伸到到桌桌面面以以外外，让让摆摆球球自自然然下下垂垂，在在单单摆摆平平衡衡位位置置处处做做上标记上标记课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物
3、理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话六、误差分析六、误差分析产生原因产生原因减小方法减小方法偶然偶然误差误差测量时间测量时间(单摆单摆周期周期)时产生误时产生误差，测量摆长差，测量摆长时产生误差时产生误差多次测量再求平均值或用图象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法，计时时从单摆经过平衡位置开始，不
4、要多记或漏记全振置开始，不要多记或漏记全振动的次数动的次数系统系统误差误差主要来源于单主要来源于单摆模型本身摆模型本身摆球要选体积小，密度大的；摆球要选体积小，密度大的；最大摆角要小于最大摆角要小于10；单摆要在；单摆要在同一竖直平面内摆动，不要成同一竖直平面内摆动，不要成为圆锥摆为圆锥摆课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话七、注意事项七、注意事项1所所用用实实验验器器材材应应符符合合要要求求，即即摆摆线线应应选选择择轻轻、细细且且不不易易伸伸长长的的线线，长长度度一一般般在在1 m左左右右，小小球球应应选选择择密密度度较较大大
5、的的实心金属球，球的直径应较小，一般不超过实心金属球，球的直径应较小，一般不超过2 cm.2单单摆摆的的悬悬线线上上端端应应该该用用铁铁夹夹夹夹住住，不不可可随随意意卷卷在在铁铁夹夹的的横横杆杆上上，以以免免摆摆动动过过程程中中发发生生摆摆线线松松动动、摆摆长长改改变变的的现现象象课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话3启启动动摆摆时时，应应注注意意控控制制摆摆线线偏偏离离竖竖直直方方向向夹夹角角小小于于10.4摆摆球球摆摆动动时时，要要确确保保在在同同一一竖竖直直平平面面内内摆摆动动，不不要要形成圆锥摆形成圆锥摆5计计量量单单摆
6、摆的的全全振振动动次次数数时时，应应从从摆摆球球经经过过最最低低位位置置时开始计时，在数零的同时按下秒表，开始计数时开始计时，在数零的同时按下秒表，开始计数课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话他他组组装装单单摆摆时时，在在摆摆线线上上端端的的悬悬点点处处，用用一一块块开开有有狭狭缝缝的的橡橡皮皮夹夹牢牢摆摆线线，再再用用铁铁架架台台的的铁铁夹夹将将橡橡皮皮夹夹紧紧，如如图图所所示示这样做的目的是这样做的目的是_(填字母代号填字母
7、代号)A保证摆动过程中摆长不变保证摆动过程中摆长不变B可使周期测量得更加准确可使周期测量得更加准确C需要改变摆长时便于调节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保证摆球在同一竖直平面内摆动课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米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刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L0.9990 m，再用游，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则该摆球的直径标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则该摆球的直径_mm，单
8、摆摆长为，单摆摆长为_m.课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话下列振动图象真实地描述了对摆长约为下列振动图象真实地描述了对摆长约为1 m的单摆进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，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均为均为30次全振动的图象，已知次全振动的图象，已知sin50.087，sin150.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是_(填字母代号填字母代号)课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总
9、复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话测测30次次全全振振动动所所用用时时间间，计计时时起起点点选选在在平平衡衡位位置置，易易于于观观察察且且测测量量数数据据准准确确，B错错误误；单单摆摆的的摆摆角角要要求求在在10以以内内，单单摆摆的的振振幅幅Alsin(为为单单摆摆摆摆角角)，当当5时时，Alsin58.6 cm，A选选项项振振幅幅为为8 cm，摆摆角角在在5以以内内，A正正确确；当当摆摆角角为为15时时，Alsin1526 cm，CD摆摆角角都都在在15以以上上，CD错错误误答案答案AC
10、12.00.9930A课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话第第问中，把问中，把L看成是悬线的长度导致出错；第看成是悬线的长度导致出错；第问中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正误.课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话(1)如如果果已已知知摆摆球球直直径径为为2.00 cm，让让刻刻度
11、度尺尺的的零零点点对对准准摆摆线线的的悬悬点点，摆摆线线竖竖直直下下垂垂，如如图图(甲甲)所所示示，那那么么单单摆摆摆摆长长是是_m，如如果果测测定定了了40次次全全振振动动的的时时间间如如图图(乙乙)中中秒秒表表所所示示，那么秒表读数是那么秒表读数是_s单摆的振动周期是单摆的振动周期是_s.课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话(2)如如果果测测得得的的g值值偏偏小小，可可能能的的原原因因是是_(填填写写代代号号)A测摆长时，忘记了摆球的半径测摆长时，忘记了摆球的半径B摆摆线线上上端端悬悬点点未未固固定定，振振动动中中出出现现松
12、松动动，使使摆摆线线长长度增加了度增加了C开始计时时，秒表过早按下开始计时时，秒表过早按下D实验中误将实验中误将39次全振动次数记为次全振动次数记为40次次课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话(3)某同学在实验中，测量某同学在实验中，测量6种不同摆长情况下单摆的振种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录表格如下：动周期，记录表格如下：以以l为横坐标、为横坐标、T2为纵坐标，作出为纵坐标，作出T2l图线，并利用此图线，并利用此图线求重力加速度图线求重力加速度g.l/m0.40.50.80.91.01.2T/s1.26 1.42 1.7
13、9 1.90 2.00 2.20T2/s21.59 2.02 3.20 3.61 4.00 4.84课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话答案答案(1)0.874075.21.88(2)ABC(3)图见尝试解答图见尝试解答9.86 m/s2课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理
14、与名师对话(1)本本题题以以用用单单摆摆测测定定重重力力加加速速度度的的相相关关知知识识为为依依托托，着着重重考考查查对对实实验验原原理理的的理理解解能能力力和和利利用用图图象象分分析析实实验验数数据据的的能能力力(2)用斜率求用斜率求g时，所选两点的间距要尽量大一些时，所选两点的间距要尽量大一些.课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话图图中中磁磁传传感感器器的的引引出出端端A应应接接到到_使使单单摆摆做做小小角角度度摆摆动动，当
15、当磁磁感感应应强强度度测测量量值值最最大大时时，磁磁性性小小球球位位于于_若若测测得得连连续续N个个磁磁感感应应强强度度最最大大值值之之间间的的时时间间间间隔隔为为t，则则单单摆摆周期的测量值为周期的测量值为_(地磁场和磁传感器的影响可忽略地磁场和磁传感器的影响可忽略)(2)多多次次改改变变摆摆长长使使单单摆摆做做小小角角度度摆摆动动，测测量量摆摆长长L及及相相应应的的周周期期T.此此后后，分分别别取取L和和T的的对对数数，所所得得到到的的lgTlgL图图线线为为_(填填“直直线线”“”“对对数数曲曲线线”或或“指指数数曲曲线线”)；读读得得图图线线与与纵纵轴轴交交点点的的纵纵坐坐标标为为c，
16、由由此此得得到到该该地地重重力力加加速速度度g_.课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话本题考查单摆测重力加速度的原理、电磁感应现象的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，难度较大知识处理物理
17、问题的能力，难度较大课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话(对应学生用书对应学生用书P236)1(2011福福建建高高考考)某某实实验验小小组组在在利利用用单单摆摆测测定定当当地地重重力加速度的实验中：力加速度的实验中：(1)用用游游标标卡卡尺尺测测定定摆摆球球的的直直径径，测测量量结结果果如如图图所所示示，则该摆球的直径为则该摆球的直径为_cm.课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版
18、物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话2(2012宝山模拟宝山模拟)如图为用单摆测重力加速度的实验如图为用单摆测重力加速度的实验课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话(1)为了减小误差，下列措施正确的是为了减小误差，下列措施正确的是()A摆长摆长L应为线长与摆球半径的和，且在应为线长与摆球半径的和，且在20 cm左右左右B在在摆摆线线上上端端的的悬悬点点处处，用用开开有有夹夹缝缝的的橡橡皮皮塞塞夹夹牢牢摆摆线线C在在铁铁架架台台的的竖竖直直杆杆上上固
19、固定定一一个个标标志志物物，且且尽尽量量使使标标志物靠近摆线志物靠近摆线D计计时时起起点点和和终终点点都都应应在在摆摆球球的的最最高高点点且且不不少少于于30次次全振动的时间全振动的时间(2)某某同同学学正正确确操操作作，得得到到了了摆摆长长L和和n次次全全振振动动的的时时间间t，由由此此可可知知这这个个单单摆摆的的周周期期T_，当当地地的的重重力力加加速速度度g_.课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话解析解析(1)选选B、C.摆长应为摆线长加上摆球的半径，摆长应为摆线长加上摆球的半径，摆长在摆长在1 m左右为宜，左右为宜，A错
20、；为使实验过程中摆长不变，悬点错；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，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，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，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，计时误差小，D错错课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版
21、 物理物理与名师对话3(2012湖湖北北七七市市)在在做做“用用单单摆摆测测定定重重力力加加速速度度”的的实验中，实验中，(1)以以下下对对实实验验的的几几点点建建议议中中，有有利利于于提提高高测测量量结结果果精精确度的是确度的是_A实验中适当加长摆线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当单摆经过最大位置时开始计时D测测量量多多组组周周期期T和和摆摆长长L，作作LT2关关系系图图象象来来处处理理数据数据课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话(2)某同学在正确
22、操作和测量的情况下，测得多组摆长某同学在正确操作和测量的情况下，测得多组摆长L和对应的周期和对应的周期T，画出，画出LT2图线，如右图所示出现这一结图线，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_方方(选填选填“上上”或或“下下”)课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话为了使得到的实验结果不受摆球重心位置无法准确确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：在图线上选取定的影响，他采用恰当的数据处理方法：在图线
23、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情况一样解解析析(1)当当单单摆摆经经过过平平衡衡位位置置时时开开始始计计时时能能提提高高测测量量的精确度，的精确度，C错误错误(2)作作一一条条过过原原点点的的与与AB线线平平行行的的直直线线，所所作作的的直直线线就就是准确测量摆长时所对应的图线是准确测量摆长时所对应的图线课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探
24、究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话5某同学在做某同学在做“用单摆测定重力加速度用单摆测定重力加速度”的实验中，的实验中，先测得摆线长先测得摆线长7850 cm，摆球直径，摆球直径2.0 cm.然后将一个力电传然后将一个力电传感器接到计算
25、机上，实验中测量快速变化的力，悬线上拉力感器接到计算机上，实验中测量快速变化的力，悬线上拉力F的大小随时间的大小随时间t的变化曲线如图所示的变化曲线如图所示课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话(1)该摆摆长为该摆摆长为_cm.(2)该摆摆动周期为该摆摆动周期为_s.(3)测得当地重力加速度测得当地重力加速度g的值为的值为_m/s2.(4)如果测得如果测得g值偏小，可能原因是值偏小，可能原因是()A测摆线长时摆线拉得过紧测摆线长时摆线拉得过紧B摆线上端悬点未固定好，摆动中出现松动摆线上端悬点未固定好，摆动中出现松动C计算摆长时，忘
26、记了加小球半径计算摆长时，忘记了加小球半径D读单摆周期时，读数偏大读单摆周期时，读数偏大课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话答案答案(1)79.50(2)1.8(3)9.68(4)BCD课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话6(1)在在“探究单摆周期与摆长的关系探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位实验中，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确的是_(选填选填“甲甲”或或“乙乙”)课堂互动
27、探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话(2)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将实验时，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随时间随时间t的变化图线如图乙所示，则该单摆的振动周期为的变化图线如图乙所示，则该单摆的振
28、动周期为_课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小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球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将_(填填“变大变大”、“不变不变”或或“变小变小”)，图乙中的，图乙中的t将将_(填填“变变大大”、“不变不变”或或“变小变小”)课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话解解析析(1)游游标标卡卡尺尺应应该该用用两两外外测测量量爪爪对对齐齐的的地地方方测测量量，正确的是乙图正确的是乙图(2)一一个个周周期期内内小小球球应应该该两两次次经经过过最最低低点点，使使光光敏敏电电阻阻的的阻阻值值发发生生变变化化，故故周周期期为为t12t0t12t0；小小球球的的直直径径变变大大后，摆长变长，周期变大；使得每次经过最低点的时间变长后，摆长变长，周期变大；使得每次经过最低点的时间变长答案答案(1)乙乙(2)2t0变大变大变大变大
