2024高考物理一輪復(fù)習(xí) 第36講 用單擺測量重力加速度的大?。ㄕn件）

第36講

用單擺測量重力

加速度的大小2024高考一輪復(fù)習(xí)講練測01復(fù)習(xí)目標(biāo)02網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建03知識梳理題型歸納04真題感悟目錄CONTENTS內(nèi)容索引知識考點考點1：教材原型實驗考點2：創(chuàng)新實驗方案夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理知識點：實驗?zāi)康摹⑵鞑?、原理、步驟、注意事項、誤差分析知識點：實驗方案的改進提升·必考題型歸納考向1：實驗原理與操作考向1實驗原理的改進考向2實驗器材的創(chuàng)新考向2：數(shù)據(jù)處理與誤差分析考向3實驗思路的創(chuàng)新復(fù)習(xí)目標(biāo)1、理解和掌握用單擺測量重力加速度的大小實驗原理，并會做出必要的誤差分析。2、能夠在原型實驗基礎(chǔ)上，通過對實驗的改進或者創(chuàng)新，做出同類探究?？记榉治鼍W(wǎng)絡(luò)構(gòu)建01教材原型實驗PARTONE夯基·必備基礎(chǔ)知識知識點實驗?zāi)康摹⑵鞑?、原理、步驟、注意事項、誤差分析夯基·必備基礎(chǔ)知識知識點實驗?zāi)康?、器材、原理、步驟、注意事項、誤差分析4．實驗過程(1)在細線的一端打一個比小球上的孔徑稍大一些的結(jié)，將細線穿過球上的小孔，并把細繩上端固定在鐵架臺上，制成單擺。(2)將鐵夾固定在鐵架臺上端，鐵架臺放在實驗桌邊，使鐵夾伸到桌面以外，讓擺球自然下垂，在單擺平衡位置處做上標(biāo)記，如圖所示。夯基·必備基礎(chǔ)知識知識點實驗?zāi)康摹⑵鞑?、原理、步驟、注意事項、誤差分析(3)用毫米刻度尺量出擺線長度l′，用游標(biāo)卡尺測出金屬小球的直徑，即得出金屬小球半徑r，計算出擺長l＝l′＋r。(4)把單擺從平衡位置處拉開一個很小的角度(不超過5°)，然后放開金屬小球，讓金屬小球擺動，待擺動平穩(wěn)后測出單擺完成30～50次全振動所用的時間t，計算出單擺的振動周期T。(5)根據(jù)單擺周期公式，計算當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?6)改變擺長，重做幾次實驗。夯基·必備基礎(chǔ)知識知識點實驗?zāi)康?、器材、原理、步驟、注意事項、誤差分析夯基·必備基礎(chǔ)知識知識點實驗?zāi)康摹⑵鞑?、原理、步驟、注意事項、誤差分析夯基·必備基礎(chǔ)知識知識點實驗?zāi)康?、器材、原理、步驟、注意事項、誤差分析7．注意事項(1)懸線頂端不能晃動，需用夾子夾住，保證懸點固定。(2)單擺必須在同一平面內(nèi)振動，且擺角小于5°。(3)選擇在擺球擺到平衡位置處時開始計時，并數(shù)準(zhǔn)全振動的次數(shù)。(4)小球自然下垂時，用毫米刻度尺量出懸線長l′，用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑，然后算出擺球的半徑r，則擺長l＝l′＋r。(5)一般選用1m左右的細線?？枷?實驗原理與操作1．某同學(xué)用圖甲所示的裝置做“用單擺測定重力加速度”的實驗。（1）以下說法正確的是（

）A．實驗所用小球的密度不要太大B．測量周期時只需測得小球做一次周期性運動的時間即可C．實驗時小球的擺動幅度應(yīng)大些D．懸掛小球的細繩的質(zhì)量要盡可能小些提升·必備題型歸納D

（2）該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑。測量的刻度部分如圖乙所示，則小球的直徑為

cm。提升·必備題型歸納考向1實驗原理與操作0.965

（3）該同學(xué)通過改變細線長度進行多次測量，記錄每次測得的周期T和對應(yīng)的細線長度L，畫出的T2-L圖像如圖丙所示，π≈3.14，由此得當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/p>

m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。提升·必備題型歸納考向1實驗原理與操作9.86提升·必備題型歸納提升·必備題型歸納考向2數(shù)據(jù)處理與誤差分析2．某實驗小組的同學(xué)們利用單擺來測量重慶當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋慈鐖D1安裝好實驗儀器。提升·必備題型歸納考向2數(shù)據(jù)處理與誤差分析22.69.86提升·必備題型歸納考向2數(shù)據(jù)處理與誤差分析緯度低導(dǎo)致的BA．出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點到小球下端的距離記為擺長LB．出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動記為50次C．圖線c對應(yīng)的g值小于圖線b對應(yīng)的g值D．圖線a對應(yīng)的g值大于圖線b對應(yīng)的g值提升·必備題型歸納提升·必備題型歸納02創(chuàng)新實驗方案PARTONE夯基·必備基礎(chǔ)知識知識點實驗方案的改進1.驗原理的改進：借助光敏電阻測時間夯基·必備基礎(chǔ)知識知識點實驗方案的改進2.實驗器材的改進：用桿線擺替代線擺1．用如圖1所示的實驗裝置來驗證向心力公式。實驗小組查得：在忽略空氣阻力時，無論小球質(zhì)量如何，無初速度釋放擺線所系小球，只要小球下落高度差相同，則到達最底部的速度大小相等?，F(xiàn)實驗小組用輕質(zhì)細線系一個小球，細線的另一端系在拉力傳感器上，將小球拉到細線伸直，然后從較高處無初速度釋放小球，拉力傳感器記錄細線拉力，并傳送給電腦繪出拉力圖線。重力加速度為g=10m/s2，小球可看做質(zhì)點，實驗步驟如下：提升·必備題型歸納考向1實驗原理的改進提升·必備題型歸納考向1實驗原理的改進1.415（2）實驗時，他利用如圖乙所示裝置記錄振動周期，在擺球運動的最低點的左、右兩側(cè)分別放置一激光光源與光敏電阻，光敏電阻與某自動記錄儀相連，該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時間t的變化圖線如圖丙所示，則該單擺的振動周期為T=

s；提升·必備題型歸納考向1實驗原理的改進2.000

（3）根據(jù)以上測量數(shù)據(jù)可得重力加速度g=

m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字），如果該同學(xué)測得的g值偏小，可能的原因是

(填正確答案標(biāo)號)．A．?dāng)[線上端未牢固地系于懸點，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了B．計算擺長時用的是L=L0+dC．?dāng)[球擺動的振幅偏小提升·必備題型歸納考向1實驗原理的改進9.73A提升·必備題型歸納PARTONE真題感悟真題感悟（2023年山西卷高考真題）一學(xué)生小組做“用單擺測量重力加速度的大小”實驗。（1）用實驗室提供的螺旋測微器測量擺球直徑。首先，調(diào)節(jié)螺旋測微器，擰動微調(diào)旋鈕使測微螺桿和測砧相觸時，發(fā)現(xiàn)固定刻度的橫線與可動刻度上的零刻度線未對齊，如圖（a）所示，該示數(shù)為

mm；螺旋測微器在夾有擺球時示數(shù)如圖（b）所示，該示數(shù)為

mm，則擺球的直徑為

mm。0.00720.03420.027真題感悟（2）單擺實驗的裝置示意圖如圖（c）所示，其中角度盤需要固定在桿上的確定點O處，擺線在角度盤上所指的示數(shù)為擺角的大小。若將角度盤固定在O點上方，則擺線在角度盤上所指的示數(shù)為5°時，實際擺角

5°（填“大于”或“小于”）。（3）某次實驗所用單擺的擺線長度為81.50cm，則擺長為

cm。實驗中觀測到從擺球第