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1、考情案例导析考情案例导析实验实验探究单探究单摆运动摆运动用单摆用单摆测定重测定重力加速力加速度度实验理论指导实验理论指导知能演练提升知能演练提升返回返回返回返回(1)了解单摆运动的特点。了解单摆运动的特点。(2)用单摆测定当地的重力加速度。用单摆测定当地的重力加速度。返回返回返回返回 中心有小孔的金属小球、长约中心有小孔的金属小球、长约1米的细线、铁架台米的细线、铁架台(带铁夹带铁夹)、刻度尺、秒表、游标卡尺。、刻度尺、秒表、游标卡尺。返回返回(1)做单摆：让细线的一端穿过小球的小孔，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，然后把线并打一个比小孔大一些的结，然后把线 的
2、另一端用铁夹固定在铁架台上，并把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。且在单摆平衡位外，让摆球自然下垂。且在单摆平衡位 置处作标记，如图实置处作标记，如图实1所示。所示。图实图实1返回返回返回返回(4)测周期：将单摆从平衡位置拉开一个角度测周期：将单摆从平衡位置拉开一个角度(小于小于5)，然后释放小球，记下单摆做然后释放小球，记下单摆做3050次全振动的总时间，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。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
3、值。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。改变摆长，重做几次实验。返回返回返回返回(1)摆线要选摆线要选1 m左右，不要过长或过短，太长测量不方便，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。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。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。球半径。返回返回返回返回(7)要从平衡位置计时，不要在摆球达到
4、最高点时开始计要从平衡位置计时，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。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。要准确记好摆动次数，不要多记或少记次数。返回返回(1)本实验的系统误差主要来源于单摆模型本身是否符合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，振要求，即：悬
5、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。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摆球通过平衡位置时开始计时，不能多计或漏计振动次数。次数。返回返回返回返回例例1(2011福建高考福建高考)某实验小组在利用某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：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，测量结果用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图实如图实3所示，则该摆球的直径为所示，则该摆球的直径为_ 图
6、实图实3_ cm。返回返回返回返回返回返回答案答案(2)C返回返回返回返回图实图实 4返回返回(2)如果测得的如果测得的g值偏小，可能的原因是值偏小，可能的原因是_(填写代号填写代号)。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摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长 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次次返回返回(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动种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录表格如下：周期，记
7、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，并利用此图线图线，并利用此图线求重力加速度。求重力加速度。l/m0.40.50.80.91.01.2T/s1.261.421.791.902.002.20T2/s21.592.023.203.614.004.84返回返回返回返回返回返回答案答案(1)87.50 cm75.2 1.88 (2)ABC(3)图像见解析图像见解析g9.86 m/s2返回返回例例3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，若摆球在垂直纸面的平面内摆实验中，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动
8、，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、右两侧分别放置一激光光源与光敏电 图实图实5阻，如图实阻，如图实5所示。光敏电阻与某一自动记录仪相连，该所示。光敏电阻与某一自动记录仪相连，该返回返回仪器显示的光敏电阻阻值仪器显示的光敏电阻阻值R随时间随时间t变化图线如图实变化图线如图实6所所示，则该单摆的振动周期为示，则该单摆的振动周期为_。若保持悬点到小。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顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将球进行实验，则该单摆的周期将_(填填“变大变大”、“不不变变”或或“变小变小”)，图乙中的，图乙中的t将将_(填填“变大变大”、“不变不变”或或“变小变小”)。图实图实 6返回返回答案答案2t0变大变大变大变大返回返回点击此图片进入点击此图片进入“知能演练提知能演练提升升”
