探究單擺周期與擺長的關(guān)系.ppt

探究單擺周期與擺長的關(guān)系,【實驗?zāi)康摹?1.用單擺測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣? 2.練習(xí)使用游標(biāo)卡尺,【實驗原理】 單擺在擺角很小(小于5)時,其擺動可以看作簡諧運動,其振動周期T=2 ,其中l(wèi)為擺長,g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣?由此可得g= ,據(jù)此,只要測出擺長l和周期T,就可計算出當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭的數(shù)值.,【實驗器材】 鐵架臺、金屬小球、長約1 m的細線、秒表、刻度尺、游標(biāo)卡尺. 【實驗步驟】 1.讓線的一端穿過小球的小孔,然 后打一個線結(jié),做成單擺. 2.把線的上端用鐵夾固定在鐵架臺 上,讓擺球自然下垂,在單擺平衡位 置處作上標(biāo)記,如圖1所示. 3.用刻度尺量出擺線長度l,精確到毫米,用游標(biāo) 卡尺測出擺球的直徑d,即得出小球的半徑為 , 計算出擺長l=l+ .,3.5mm,一定要把握機會！,0.25mm,4.把單擺從平衡位置處拉開一個很小的角度(不超 過15),然后放開小球,讓小球擺動,待擺動平穩(wěn) 后測出單擺完成N(一般為3050)次全振動所用 的時間t,計算出小球完成1次全振動所用的時間, 這個時間就是單擺的振動周期,即T= (N為全 振動的次數(shù)),反復(fù)測3次,再算出周期T的平均值.,5.根據(jù)單擺振動周期公式T=2 ,計算出當(dāng)?shù)氐?重力加速度g= . 6.改變擺長,重做幾次實驗,計算出每次實驗的重 力加速度值,求出它們的平均值,即為當(dāng)?shù)氐闹?力加速度值.,【注意事項】 1.細線的質(zhì)量小,彈性小,選用質(zhì)量大、體積小的小球,擺角不超過15. 2.要使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動,不能形成圓錐擺, 方法是將擺球拉到一定位置后由靜止釋放. 3.測周期的方法： (1)要從擺球過平衡位置時開始計時,因為此處速 度大、計時誤差小,而最高點速度小、計時誤差大. (2)要測多次全振動的時間來計算周期.如在擺 球過平衡位置開始計時,且在數(shù)“零”的同時按 下秒表,以后擺球從同一方向通過最低位置時計 數(shù)1次.,4.擺球的懸點要固定，即用鐵夾夾緊，以免擺球擺動時擺線長度變化.,由公式g= ,分別測出一系列擺長l對應(yīng)的周 期T.作出l-T2的圖象,如圖2所示,圖象應(yīng)是一條 通過原點的直線,求出圖線的斜率k,即可求得 g值. 根據(jù)圖線斜率求g值可以減小誤差.,圖2,【數(shù)據(jù)處理】,【例1】某同學(xué)在家里做用單擺測定重力加速度的 實驗,由于沒有螺旋測微器測擺球的直徑,采用 了如下方法:先用秒表測得單擺周期為T1,然后 讓懸線縮短L,再次測得單擺周期為T2,那么該 同學(xué)測得的重力加速度為多少? 答案,素能提升 在做“用單擺測定重力加速度”的實驗中,有人 提出以下幾點建議: A.適當(dāng)加長擺線 B.質(zhì)量相同、體積不同的擺球,應(yīng)選用體積較 大的 C.單擺偏離平衡位置的角度不能太大 D.當(dāng)單擺經(jīng)過平衡位置時開始計時,經(jīng)過一次全 振動后停止計時,用此時間間隔作為單擺振動 的周期 其中對提高測量結(jié)果精確度有利的是 .,AC,6.下表是用單擺測定重力加速度實驗中獲得的有 關(guān)數(shù)據(jù)： (1)利用上述數(shù)據(jù),在坐標(biāo)圖9描出l-T2的圖象.,圖9,(2)利用圖象,取T2=5.2 s2,l= m,重力加 速度是 m/s2. 解析 (1)描