探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系 用單擺測(cè)定重力加速度教材

選考部分選修3－4振動(dòng)與波動(dòng)光學(xué)相對(duì)論實(shí)驗(yàn)十二探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系用單擺測(cè)定重力加速度實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)網(wǎng)控基礎(chǔ)點(diǎn)讀讀有底氣實(shí)驗(yàn)操作重視實(shí)驗(yàn)操作提高實(shí)驗(yàn)技巧

三、注意事項(xiàng)(1)選擇材料時(shí)應(yīng)選擇細(xì)、輕又不易伸長(zhǎng)的線(xiàn)，長(zhǎng)度一般在1m左右，小球應(yīng)選用密度較大的金屬球，直徑應(yīng)較小，最好不超過(guò)2cm.(2)單擺懸線(xiàn)的上端不可隨意卷在鐵夾的桿上，應(yīng)夾緊在鐵夾中，以免擺動(dòng)時(shí)發(fā)生擺線(xiàn)下滑、擺長(zhǎng)改變的現(xiàn)象．(3)注意擺動(dòng)時(shí)控制擺線(xiàn)偏離豎直方向不超過(guò)5°.可通過(guò)估算振幅的辦法掌握．(4)擺球振動(dòng)時(shí)，要使之保持在同一個(gè)豎直平面內(nèi)，不要形成圓錐擺．(5)計(jì)算單擺的振動(dòng)次數(shù)時(shí)，應(yīng)從擺球通過(guò)最低位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，為便于計(jì)時(shí)，可在擺球平衡位置的正下方作一標(biāo)記．以后擺球每次從同一方向通過(guò)最低位置時(shí)進(jìn)行計(jì)數(shù)，且在數(shù)“零”的同時(shí)按下秒表，開(kāi)始計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)．四、誤差分析產(chǎn)生原因減小方法偶然誤差(1)測(cè)量時(shí)間(單擺周期)時(shí)產(chǎn)生誤差(2)測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)產(chǎn)生誤差(1)多次測(cè)量再求平均值或用圖象法(2)從單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)(3)不要多記或漏記全振動(dòng)的次數(shù)系統(tǒng)誤差主要來(lái)源于單擺模型本身(1)擺球要選體積小，密度大的(2)最大擺角要小于10°(3)單擺要在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，不要成為圓錐擺突破核心研細(xì)核心點(diǎn)練透實(shí)驗(yàn)題[考點(diǎn)一]實(shí)驗(yàn)原理與操作[試題調(diào)研]名師歸納點(diǎn)題破疑1－1.某同學(xué)在探究影響單擺周期的因素時(shí)有如下操作，請(qǐng)判斷是否恰當(dāng)(填“是”或“否”)．(1)把單擺從平衡位置拉開(kāi)約5°釋放；________(2)在擺球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)啟動(dòng)秒表計(jì)時(shí)；________(3)把秒表記錄擺球一次全振動(dòng)的時(shí)間作為周期．________該同學(xué)改進(jìn)測(cè)量方法后，得到的部分測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)下表．用螺旋測(cè)微器測(cè)量其中一個(gè)擺球直徑的示數(shù)如圖所示．該球的直徑為_(kāi)_______mm.根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以初步判斷單擺周期隨________的增大而增大．[類(lèi)題練熟]答案：(1)是(單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)要求擺角小，拉開(kāi)約5°釋放滿(mǎn)足此條件)；(2)是(最低點(diǎn)位置固定，易觀(guān)察，所以要在最低點(diǎn)啟動(dòng)秒表計(jì)時(shí))；(3)否(一次全振動(dòng)的時(shí)間太短，不易讀準(zhǔn)，誤差大，應(yīng)測(cè)量多次全振動(dòng)然后求周期的平均值)

20.685(±0.001)擺長(zhǎng)[調(diào)研2]某同學(xué)在做利用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，先測(cè)得擺線(xiàn)長(zhǎng)為97.50cm，擺球直徑為2.0cm，然后用秒表記錄了單擺振動(dòng)50次所用的時(shí)間，如圖所示，則：[考點(diǎn)二]數(shù)據(jù)處理與誤差分析[試題調(diào)研](1)該單擺擺長(zhǎng)為_(kāi)_______cm，秒表所示讀數(shù)為_(kāi)_______s.(2)如果測(cè)得的g值偏小，可能的原因是________．A．測(cè)擺線(xiàn)長(zhǎng)時(shí)擺線(xiàn)拉得過(guò)緊B．?dāng)[線(xiàn)上端懸點(diǎn)未固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線(xiàn)長(zhǎng)度增加了C．開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表過(guò)遲按下D．實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)次數(shù)記為50次1．本實(shí)驗(yàn)偶然誤差主要來(lái)自時(shí)間(即單擺周期)的測(cè)量上．因此，要注意測(cè)準(zhǔn)時(shí)間(周期)．要從擺球通過(guò)平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，不能多計(jì)或漏計(jì)振動(dòng)次數(shù)．2．在數(shù)據(jù)處理時(shí)，為減小偶然誤差可采用圖象法，通過(guò)改變擺長(zhǎng)而改變單擺振動(dòng)周期，需測(cè)出多組數(shù)據(jù)．名師歸納點(diǎn)題破疑[類(lèi)題練熟]BD解析：每一個(gè)擺長(zhǎng)對(duì)應(yīng)一個(gè)周期，代入公式可求重力加速度，但擺長(zhǎng)的平均值并不對(duì)應(yīng)周期的平