高中物理 选修第1册 新课改10 C实验:用单摆测量重力加速度 提升版 (1).docx本文件免费下载 【共65页】

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小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com实验:用单摆测量重力加速度知识点:实验:用单摆测量重力加速度一、实验原理由T=2π,得g=,则测出单摆的摆长l和周期T,即可求出当地的重力加速度.二、实验器材铁架台及铁夹,金属小球(有孔)、秒表、细线(1m左右)、刻度尺、游标卡尺.三、实验步骤1.让细线穿过小球上的小孔,在细线的穿出端打一个稍大一些的线结,制成一个单摆.2.将铁夹固定在铁架台上端,铁架台放在实验桌边,把单摆上端固定在铁夹上,使摆线自由下垂.在单摆平衡位置处做上标记.3.用刻度尺量出悬线长l′(准确到mm),用游标卡尺测出摆球的直径d,则摆长为l=l′+.4.把单摆拉开一个角度,角度不大于5°,释放摆球.摆球经过最低位置时,用秒表开始计时,测出单摆完成30次(或50次)全振动的时间,求出一次全振动的时间,即为单摆的振动周期.5.改变摆长,反复测量几次,将数据填入表格.四、数据处理1.公式法:每改变一次摆长,将相应的l和T代入公式g=中求出g值,最后求出g的平均值.设计如下所示实验表格实验次数摆长l/m周期T/s重力加速度g/(m·s-2)重力加速度g的平均值/(m·s-2)1g=232.图像法:由T=2π得T2=l,以T2为纵坐标,以l为横坐标作出T2-l图像(如图1所示).其斜率k=,由图像的斜率即可求出重力加速度g.图1五、注意事项小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com1.选择细而不易伸长的线,长度一般不应短于1m;摆球应选用密度较大、直径较小的金属球.2.摆动时摆线偏离竖直方向的角度应很小.3.摆球摆动时,要使之保持在同一竖直平面内,不要形成圆锥摆.4.计算单摆的全振动次数时,应从摆球通过最低位置时开始计时,要测n次全振动的时间t.例题精练1.(辽宁月考)用单摆测定重力加速度g的实验。如图所示,甲、乙、丙分别是三位同学作出的单摆的周期平方与摆长的T2L﹣图线。其中甲、乙图线平行,乙、丙图线均过原点,根据乙求出的g值接近当地重力加速度的值,则下列分析正确的是()A.利用甲图线计算得到的g值大于利用乙图线求得的g值B.甲图线不过原点的原因可能是误将悬点到摆球下端的距离记为摆长LC.丙图线的出现原因可能是:摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现了松动,使摆线长度增加了D.丙图线的出现原因可能是:在单摆经过平衡位置时按下秒表记为“1”,若同方向经过平衡位置时记为“2”,在数到“50”时停止秒表,测出这段时间t,算出周期【分析】根据单摆周期公式求出图象的函数表达式,根据图示图象求出重力加速度,然后根据题意分析答题。【解答】解:A、根据单摆的周期公式T=2π得:T2=,根据数学知识可知,T2L﹣图象的斜率k=,当地的重力加速度为:g=,由于甲乙平行即斜率k相等,所以甲求出的g值等于根据乙求出的g值,故A错误;小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.comB、对于甲,若测量摆长时忘了加上摆球的半径,则摆长变成摆线的长度L,则有:T2==,根据数学知识可知,对T2L﹣图象来说,T2=,乙线T2=斜率相等,两者应该平行,是截距,故做出的T2L﹣图象中甲线的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L,故B错误;CD、由图示图象可知,图线丙的斜率小于图线乙的斜率,根据图线丙求出的重力加速度小于根据图线乙求出的重力加速度,即根据图线丙求出的重力加速度偏小;根据单摆的周期公式T=2π得:g=,g的测量值偏小,可能是由于T的测量值偏大造成的;若在单摆经过平衡位置时按下秒表记为“1”,若同方向经过平衡位置时记为“2”,在数到“50”时停止秒表,测出这段时间t,周期T真=,如果求出的周期是,则周期的测量值T偏大,故C错误,D正确。故选:D。【点评】该题全面考查重力加速度的测量、数据的处理以及误差的分析,要掌握单摆的周期公式,从而求解重力加速度,摆长、周期等物理量之间的关系。2.(南京模拟)某同学在做“用单摆测定重力加...

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