探究单摆周期与摆长的关系 用单摆测定重力加速度教材

选考部分选修3－4振动与波动光学相对论实验十二探究单摆周期与摆长的关系用单摆测定重力加速度实验基础网控基础点读读有底气实验操作重视实验操作提高实验技巧

三、注意事项(1)选择材料时应选择细、轻又不易伸长的线，长度一般在1m左右，小球应选用密度较大的金属球，直径应较小，最好不超过2cm.(2)单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上，应夹紧在铁夹中，以免摆动时发生摆线下滑、摆长改变的现象．(3)注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过5°.可通过估算振幅的办法掌握．(4)摆球振动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不要形成圆锥摆．(5)计算单摆的振动次数时，应从摆球通过最低位置时开始计时，为便于计时，可在摆球平衡位置的正下方作一标记．以后摆球每次从同一方向通过最低位置时进行计数，且在数“零”的同时按下秒表，开始计时计数．四、误差分析产生原因减小方法偶然误差(1)测量时间(单摆周期)时产生误差(2)测量摆长时产生误差(1)多次测量再求平均值或用图象法(2)从单摆经过平衡位置时开始计时(3)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(1)摆球要选体积小，密度大的(2)最大摆角要小于10°(3)单摆要在同一竖直平面内摆动，不要成为圆锥摆突破核心研细核心点练透实验题[考点一]实验原理与操作[试题调研]名师归纳点题破疑1－1.某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请判断是否恰当(填“是”或“否”)．(1)把单摆从平衡位置拉开约5°释放；________(2)在摆球经过最低点时启动秒表计时；________(3)把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期．________该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见下表．用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数如图所示．该球的直径为________mm.根据表中数据可以初步判断单摆周期随________的增大而增大．[类题练熟]答案：(1)是(单摆做简谐运动要求摆角小，拉开约5°释放满足此条件)；(2)是(最低点位置固定，易观察，所以要在最低点启动秒表计时)；(3)否(一次全振动的时间太短，不易读准，误差大，应测量多次全振动然后求周期的平均值)

20.685(±0.001)摆长[调研2]某同学在做利用单摆测定重力加速度的实验中，先测得摆线长为97.50cm，摆球直径为2.0cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间，如图所示，则：[考点二]数据处理与误差分析[试题调研](1)该单摆摆长为________cm，秒表所示读数为________s.(2)如果测得的g值偏小，可能的原因是________．A．测摆线长时摆线拉得过紧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，秒表过迟按下D．实验中误将49次全振动次数记为50次1．本实验偶然误差主要来自时间(即单摆周期)的测量上．因此，要注意测准时间(周期)．要从摆球通过平衡位置开始计时，不能多计或漏计振动次数．2．在数据处理时，为减小偶然误差可采用图象法，通过改变摆长而改变单摆振动周期，需测出多组数据．名师归纳点题破疑[类题练熟]BD解析：每一个摆长对应一个周期，代入公式可求重力加速度，但摆长的平均值并不对应周期的平