2014屆高考物理(大綱版)一輪復(fù)習(xí)配套課件：實(shí)驗(yàn)八 用單擺測(cè)定重力加速度

1、實(shí)驗(yàn)八 用單擺測(cè)定重力加速度,本節(jié)目錄,基礎(chǔ)理論儲(chǔ)備,經(jīng)典例題展示,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)評(píng)析,知能優(yōu)化演練,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?2能正確熟練地使用秒表,實(shí)驗(yàn)器材 長(zhǎng)約1 m的細(xì)線、小鐵球、鐵架臺(tái)(帶鐵夾)、米尺、秒表、游標(biāo)卡尺 實(shí)驗(yàn)步驟 1做單擺：取約1 m長(zhǎng)的細(xì)絲線穿過(guò)帶孔的小鋼球，并打一個(gè)比小孔大一些的結(jié)，然后把線的另一端用鐵夾固定在鐵架臺(tái)上，并把鐵架臺(tái)放在實(shí)驗(yàn)桌邊，使鐵夾伸到桌面以外，讓擺球自然下垂,3測(cè)周期 將單擺從平衡位置拉開(kāi)一個(gè)角度(小于10)，然后釋放小球,當(dāng)小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，記下單擺擺動(dòng)30次50次 的總時(shí)間，算出平均每擺動(dòng)一次的時(shí)間，即為單擺的振動(dòng) 周期反復(fù)測(cè)

2、量三次，再算出測(cè)得周期數(shù)值的平均值 4改變擺長(zhǎng)，重做幾次實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法,誤差分析 1系統(tǒng)誤差 主要來(lái)源于單擺模型本身是否符合要求即：懸點(diǎn)是否固定,擺球是否可看成質(zhì)點(diǎn)，球、線是否符合要求，擺動(dòng)是圓錐擺還是在同一豎直平面內(nèi)振動(dòng)以及測(cè)量哪段長(zhǎng)度作為擺長(zhǎng)等只要注意了上面這些問(wèn)題，就可以使系統(tǒng)誤差減小到遠(yuǎn)小于偶然誤差而忽略不計(jì)的程度 2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)，并采用倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù) 的方法，即4,3,2,1,0,1,2，在數(shù)“零”的同時(shí)按下秒表開(kāi)始計(jì) 時(shí)不能多計(jì)或漏計(jì)振動(dòng)次數(shù)為了減小偶然誤差，應(yīng)進(jìn)行多次測(cè)量后取平均值,注

3、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，長(zhǎng)度一般在 1 m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)2 cm. 2單擺懸線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)生擺線下滑、擺長(zhǎng)改變的現(xiàn)象 3注意擺動(dòng)時(shí)控制擺線偏離豎直方向不超過(guò)10.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)要多測(cè)幾次(如30次或50次)全振動(dòng)的時(shí)間，用取平均

4、值的辦法求周期,考點(diǎn)1 實(shí)驗(yàn)操作及誤差分析 (2011高考福建卷)某實(shí)驗(yàn)小組在利用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)中： (1)用游標(biāo)卡尺測(cè)定擺球的直徑，測(cè)量結(jié)果如圖所示，則該擺球的直徑為_(kāi)cm. (2)小組成員在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有如下說(shuō)法，其中正確的是_(填選項(xiàng)前的字母),【答案】 (1)0.97(0.96、0.98均可) (2)C,考點(diǎn)2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 某同學(xué)利用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，發(fā)現(xiàn)單擺靜 止時(shí)擺球重心在球心的正下方，他仍將從懸點(diǎn)到球心的距離 當(dāng)作擺長(zhǎng)L，通過(guò)改變擺線的長(zhǎng)度，測(cè)得6組L和對(duì)應(yīng)的周期T,畫出LT2圖線，然后在圖線上選取A、B兩個(gè)點(diǎn)，坐標(biāo)如圖所 示他采用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理方法，則計(jì)算重力加速度的表達(dá)式應(yīng)為g_.請(qǐng)你判斷該同學(xué)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與擺球重心就在球心處的情況相比， 將_(填“偏大”、 “偏小”或“相同”),【范例】 在“探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，若擺球在垂直紙面的平面內(nèi)擺動(dòng)，為了將人工記錄振動(dòng)次數(shù)改為自動(dòng)記錄振動(dòng)次數(shù)，在擺球運(yùn)動(dòng)最低點(diǎn)的左、右兩側(cè)分別放置一激光光源與光敏電阻，如圖所示光敏電阻與某一自動(dòng)記錄儀相連，該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時(shí)間t變化圖線如下圖所示，則該單擺的振動(dòng)周期為_(kāi)若保持 懸點(diǎn)到小球頂點(diǎn)的繩長(zhǎng)不變，改用直徑是 原小球直徑2倍的另一小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則 該單擺的周期將_(填“變大”、 “不變”或“變小”)，圖乙中的t將 _(填“變大”、“不