高考物理一轮总复习专题十二实验十三探究单摆的运动用单摆测定重力加速度课件

1、实验十三探究单摆的运动用单摆测定重力加速度实验准备图S13-1 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实验原理当摆角小于_时，单摆做简谐运动，其运动周期为 T_ ，与摆角的大小及摆球的质量无关，由此得到 g _.因此，只要测出摆长 l 和振动周期 T，就可以求出当地的重力加速度 g 的值5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、_、_、带铁夹的铁架台秒表游标卡尺实验过程 实验步骤(1)让细线的一端穿过金属小球的小孔，然后打一个比小孔大一些的线结，做成单摆(2)把细线的上端用铁夹固定在_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

2、垂，在_处作上标记，如实验原理图 S13-1 所示(3)用_量出摆线长度 l，用_测出摆球的直径，即得出金属小球半径 r，计算出摆长 l_.铁架台单摆平衡毫米刻度尺游标卡尺位置lr1tNN(6)改变摆长，重做几次实验，计算出每次实验的重力加速度值，求出它们的平均值，该平均值即为当地的重力加速度值(7)将测得的重力加速度值与当地的重力加速度值相比较，分析产生误差的可能原因数据处理图S13-2实验分析 误差分析(1)系统误差的主要来源：悬点不固定，球、线不符合要求，振动的圆锥摆不是在同一竖直平面内的振动等(2)偶然误差主要来自时间的测量上，因此，要从摆球通过平衡位置时开始计时，不能多记或漏记振动次

3、数【基础检测】图S13-3(1)用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图乙所示，读数为_mm.(2)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有()A摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些B摆球尽量选择质量大些、体积小些的C为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度答案：(1)18.6 (2)ABE考点1 实验原理及实验操作重点归纳1强调在同一平面内振动且摆角小于 10.2选择在摆球摆到平衡位置处开始计时，并数准全振动的次数3小球自然下垂时，用毫米刻度尺量出悬线长 l，用游标卡尺测量小球的直径，然后算出摆球的半径 r，则摆长 llr.4选用一米左右的细线典

4、例剖析例1：某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素(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 S13-4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图S13-4(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 L0.9990 m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图S13-5所示，则该摆球的直径为_mm，单摆摆长为_m.图S13-5(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

5、作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图象，已知sin 50.087，sin 150.26，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)CDBA答案：(1)AC (2)12.0 0.9930(3)A考点2 数据处理与误差分析重点归纳 典例剖析例2：(2015 年四川成都摸底)在“用单摆测定重力加速度”的实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时，且记数为 1，到第 n 次经过最低点所用的时间为 t；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得悬挂摆球后的摆线长为 l，再用游标卡尺测得摆球的直径为 d.(1)该单摆的摆长为_(2)该单摆的周期

6、为_(3)用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式 g_.(4)实验结束后，某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大，其原因可能是下述原因中的()A单摆的悬点未固定紧，摆动中出现松动，使摆线增长了B把 n 次摆动的时间误记为(n1)次摆动的时间C以摆线长作为摆长来计算D以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算【考点练透】(1)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l/m0.40.50.80.91.01.2T/s1.261.421.791.902.002.20T2 /s21.592.023.203.614.004.84(2)某同学在实验中，测量 6 种不同