《高三物理一輪復習 第11章5實驗：探究單擺的運動 用單擺測重力加速度課件 新人教版（安徽專用）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高三物理一輪復習 第11章5實驗：探究單擺的運動 用單擺測重力加速度課件 新人教版（安徽專用）（18頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、5 5 實驗：探究單擺實驗：探究單擺的運動的運動 用用單擺單擺測重力加速度測重力加速度1.實驗步驟 一個學生利用單擺做測定重力加速度的實驗.他的具體做法如下：(1)取一根絲線，一端穿過擺球的小孔，然后打一個結，另一端纏繞在鐵架臺的夾子夾著的細鐵棒上;(2)用米尺量得的絲線長20cm作為擺長;(3)將擺球向一側偏離15后放開擺球;(4)在放開擺球的同時開始計時;(5)記下擺球完成一次全振動的時間作為周期T；(6)把所得數據代入公式g=42L/T2即可;請對該學生的實驗作出評價意見. 該學生實驗每一步都有錯誤：(1)不能將絲線纏繞在小棒上，這樣懸點不固定，擺長會隨著擺動而發(fā)生變化.正確的做法應該是

2、用夾子夾住，使懸點固定;(2)20cm的擺長太短，一般應使擺長L遠大于擺球的直徑d，取1m左右為宜;計算擺長應加上擺球半徑；(3)偏角大于5，不符合簡諧運動的要求，應使擺動偏角不超過5;(4)放開手計時，不容易做到同步計時，應讓小球擺至最低點即平衡位置計時(同時在平衡位置下面放置一標志物);(5)用一次全振動的時間作為周期，誤差很大，應用累積法，讓擺球擺動3050次，測出總時間t，再求出周期T=t/n(n為全振動的次數);(6)一般實驗要重復幾次，取記錄數據算出結果的平均值為最后測量的結果. 一位同學用單擺做測量重力加速度的實驗，他將擺掛起后，進行了如下步驟：A.測擺長L：用米尺量出擺線的長度

3、.B.測周期T：將擺球拉起，然后放開，在擺球某次通過最低點時，按下秒表開始計時，同時將此次通過最低點作為第一次，接著一直數到擺球第60次通過最低點時，按下秒表停止計時，讀出這段時間t，算出單擺的周期T=t/60.C.將所測得的L和T代入單擺的周期公式 算出g，將它作為實驗的最后結果寫入報告中去.指出上面步驟中遺漏或錯誤的地方，寫出該步驟的字母，并加以改正. A.要用卡尺測擺球直徑d，擺長L=線長+d/2B.如此計時，T=t/29.5C.應多測幾次求平均值.2LTg ，2.圖象處理數據 (1)在做“用單擺測定重力加速度”的實驗時，用擺長L和周期T計算重力加速度的公式是g= .若已知擺球直徑為2.

4、00cm，讓刻度尺的零點對準擺線的懸點，擺線豎直下垂，如圖11-5-1(a)所示，則單擺擺長是 cm.若測定了40次全振動的時間如圖11-5-1(b)中的秒表所示，則秒表讀數是 s.單擺擺動周期是 s.圖圖11-5-1 (2)某同學在實驗中，測量5種不同擺長情況下單擺的振動周期，記錄表格如下 以L為橫坐標，T2為縱坐標，作出T2-L圖線，并利用此圖線求重力加速度.L/m0.50.80.91.01.2T/s 1.42 1.79 1.90 2.00 2.20T2/s22.02 3.20 3.61 4.00 4.84 (2)由 可得T2=42L/g，所以T2-L圖線是過坐標原點的一條直線，直線斜率是

5、k=42/g，g=42/k.在圖線上取較遠的兩點(L1，T12)，(L2，T22)，則 所以 作出圖象如下圖所示，由直線上的2/TL g 222121TTkLL ， 22122214.LLgTT 22224-3.2443.14=4=m/s =9.86m/s .1.0-0.84kgk ，答案：答案：4p p2L/T2；87.40；75.2；1.88 3.實驗方法的變化和實驗誤差分析 某同學在家里做用單擺測定重力加速度的實驗，但沒有合適的擺球，他找到了一塊大小為3cm左右，外形不規(guī)則的石塊代替小球.如圖11-5-2所示,他設計的實驗步驟是： A.將石塊用細尼龍線系好，結點為M，將尼龍線的上端固定于

6、O點；圖圖11-5-2B.用刻度尺測量OM間尼龍線的長度L作為擺長；C.將石塊拉開一個大約=30的角度,然后由靜止釋放；D.從擺球擺到最高點時開始計時，測出30次全振動的總時間t，由T=t/30得出周期；E.改變OM間尼龍線的長度再做幾次實驗，記下相應的L和T；F.求出多次實驗中測得的L和T的平均值作為計算時使用的數據，代入公式 求出重力加速度g.224 LgT (1)你認為該同學以上實驗步驟中有重大錯誤的是 . 為什么?(2)該同學用OM的長作為擺長，這樣做引起的系統誤差將使重力加速度的測量值比真實值偏大還是偏小?.你認為用什么方法可以解決擺長無法準確測量的困難? (1)B(擺長應從懸點到石塊的質心)、C(擺角太大，不能看做簡諧運動)、F(必須先分別求出各組L和T值對應的g，再取所求得的各個g的平均值). (2)偏小偏小.設兩次實驗中擺線長分別為設兩次實驗中擺線長分別為L1、L2，對應的周期分別為，對應的周期分別為T1、T2，石塊質心到，石塊質心到M點的距離為點的距離為x，由，由 和和 可解得可解得112LxTg 222LxTg 21222124. LLgTT 在用單擺測定重力加速度g實驗中，某同學作出的L-T2圖線如圖11-5-3所示，此圖線不過原點的原因是 .圖圖11-5-3沒有將擺球的半徑計入擺長沒有將擺球的半徑計入擺長