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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,对应演练,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢,试验,17,用单摆测定重力加速度,第1页,一、试验目标,1,.,会用单摆测定重力加速度。,2,.,会使用停表。,二、试验原理,三、试验器材,带有铁夹铁架台、中心有小孔金属小球、不易伸长细线,(,约,1,m,),、停表、刻度尺和游标卡尺。,第2页,2,四、试验步骤,1,.,做单摆,:,取约,1,m,长细丝线穿过带孔小钢球,并打一个比小孔大一些结,然后把线另一端用铁夹固定在铁架台上,让摆球自然下垂,如图所表示。,2,.,测摆长,:,用毫米刻度尺量出摆线长,l(,准确到毫米,),用游标卡尺测出小球直径,d,则单摆摆长,l=l+,。,第3页,3,3,.,测周期,:,将单摆从平衡位置拉开一个角度,(,小于,5,),然后释放小球,记下单摆摆动,3050,次总时间,算出平均每摆动一次时间,即为单摆振动周期。,4,.,改变摆长,重做几次试验。,第4页,4,五、数据处理,1,.,公式法,将几次测得周期,T,和摆长,l,分别代入关系式,g=,算出各组数据对应重力加速度,g,值,再算出,g,平均值,即为当地重力加速度值。,2,.,图象法,第5页,5,六、注意事项,1,.,试验所用单摆应符合理论要求,即线要细、轻、不易伸长,摆球要体积小、质量大,(,密度大,),。,2,.,单摆悬线上端要固定,即用铁夹夹紧,以免摆球摆动时摆线长度不稳定。,3,.,测量单摆周期时,应从摆球经过平衡位置,(,即最低点,),时开始计时,以后摆球从同一方向经过平衡位置时进行计数,且在数,“,零,”,同时按下停表,开始计时、计数。,4,.,摆动时,要使之保持在同一个运动平面内,且偏角小于,5,不要形成圆锥摆。,第6页,6,命题点一,命题点二,教材原型试验,典例,1,(,北京海淀期中,),在用图所表示单摆,“,测重力加速度,”,试验中,某同学操作步骤以下,:,a.,取一根细线,下端系住直径为,d,金属小球,上端固定在铁架台上,;,b.,用米尺测量细线长度为,l,l,与小球半径之和记为摆长,;,c.,迟缓拉动小球,使细线偏离竖直方向约为,5,位置由静止释放小球,;,d.,用秒表统计小球完成,n,次全振动所用总时间,t,计算单摆周期,T=t/n,;,f.,改变细线长度,重复,b,、,c,、,d,、,e,步骤,进行屡次测量。,第7页,7,命题点一,命题点二,(1),在上述步骤中,错误是,(,写出该步骤字母,);,更正后正确应该是,。,(2),该同学为了降低误差,利用上述未更正错误测量中多组试验数据做出了,l,-,T,2,图象,该图象对应图中,图。,第8页,8,命题点一,命题点二,(3),在,“,用单摆测定重力加速度,”,正确试验中,以下做法有利于减小试验误差是,。,A,.,适当加长摆线,B,.,质量相同,体积不一样摆球,应选取体积较大,C.,单摆偏离平衡位置角度不能太大,D.,当单摆经过平衡位置时开始计时,经过一次全振动后停顿计时,用此时间间隔作为单摆振动周期,(4),北京时间年,5,月,22,日早晨,10,点,05,分,中国女子登山队首次登上珠穆朗玛峰顶峰,五星红旗再一次在珠峰峰顶飘扬。若登山队员利用单摆来确定珠峰高度,测得该单摆在海平面处周期是,T,0,在峰顶周期是,T,则珠峰顶峰海拔高度,h=,。,(,地球可看作质量均匀分布半径为,R,球体,),第9页,9,命题点一,命题点二,第10页,10,命题点一,命题点二,(3)A.,适当加长摆线能够使周期大些,减小摆长与周期测量误差,从而减小试验误差,故,A,正确,;B.,为减小阻力对试验影响,质量相同,体积不一样摆球,应选取体积较小,故,B,错误,;C.,单摆在小摆角下摆动为简谐振动,单摆偏离平衡位置角度不能太大,故,C,正确,;D.,当单摆经过平衡位置时开始计时,经过一次全振动后停顿计时,用此时间间隔作为单摆振动周期,测量偶然误差较大,从而使试验误差较大,故,D,错误,;,故选,AC,。,第11页,11,命题点一,命题点二,思维点拨,(1),摆线长度与摆球半径之和是单摆摆长,分析试验步骤应用单摆周期公式分析答题。,(2),依据单摆周期公式求出图象函数表示式,然后分析图示图象答题。,(3),为减小空气阻力对试验影响,应选择密度大而体积小球作为摆球,;,为减小测量误差,应使摆线长度适当长些,测出多个周期需要时间然后求出平均值作为单摆周期。,(4),依据万有引力公式与牛顿第二定律求出重力加速度表示式,再依据单摆周期公式求出珠峰顶峰海拔高度。,第12页,12,命题点一,命题点二,本题考查了用单摆测重力加速度试验,知道试验原理与试验注意事项是解题前提与关键,应用单摆周期公式即可解题,平时要注意基础知识学习与积累。,第13页,13,命题点一,命题点二,试验拓展与创新,典例,2,(,江苏扬州一模,),在,“,探究单摆周期与摆长关系,”,试验中,摆球在垂直纸面平面内摆动,如图甲所表示,在摆球运动最低点左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻。光敏电阻,(,光照时电阻比较小,),与某一自动统计仪相连,该仪器显示光敏电阻阻值,R,随时间,t,改变图线如图乙所表示,则该单摆振动周期为,。若保持悬点到小球顶点绳长不变,改用直径是原小球直径,2,倍另一小球进行试验,则该单摆周期将,(,选填,“,变大,”“,不变,”,或,“,变小,”),。,第14页,14,命题点一,命题点二,答案,:,2,t,0,变大,第15页,15,命题点一,命题点二,第16页,16,命题点一,命题点二,思维点拨,单摆在一个周期内两次经过平衡位置,每次经过平衡位置,单摆会挡住细激光束,由此得到周期,;,依据单摆周期公式,分析摆长改变时周期改变情况。,第17页,17,1,.,(,多项选择,)(,江苏盐城模拟,),某同学在做利用单摆测重力加速度,g,试验,他先测得摆线长为,98,.,50 cm,用,10,分度游标卡尺测得小球直径如图所表示,然后用秒表统计了单摆全振动,50,次所用时间为,100,.,0 s,以下相关该试验说法正确是,(,),A,.,依据图示可知小球直径为,2,.,96 cm,B,.,统计时间时应从摆球经过最高点时开始计时,C,.,假如在试验中误将,49,次全振动计为,50,次,测得,g,值偏小,D,.,假如在试验中误将小球直径与摆线长之和当成摆长,测得,g,值偏大,E,.,摆线上端在振动中出现松动,测得,g,值偏小,答案,解析,解析,关闭,答案,解析,关闭,第18页,18,2,.,(,天津联考,),甲、乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。,第19页,19,(1),甲组同学采取图甲所表示试验装置。,A,.,因为没有游标卡尺,无法测小球直径,d,试验中将悬点到小球最低点距离作为摆长,l,测得多组周期,T,和,l,数据,作出,l,-,T,2,图象,如图乙所表示。,试验得到,l,-,T,2,图象是,;,小球直径是,cm;,B,.,在测量摆长后,测量周期时,摆球振动过程中悬点,O,处摆线固定出现松动,摆长略微变长,这将会造成所测重力加速度数值,。,(,选填,“,偏大,”“,偏小,”,或,“,不变,”),第20页,20,(2),乙组同学在图甲所表示装置基础上再增加一个速度传感器,如图丙所表示,将摆球拉开一小角度使其做简谐运动,速度传感器统计了摆球振动过程中速度随时间改变关系,如图丁所表示,v,-,t,图线。,A,.,由图丁可知,该单摆周期,T=,s;,B,.,更换摆线长度,l,后,屡次测量,依据试验数据,利用计算机作出,T,2,-,l,图线,(,l,为摆线长,),并依据图线拟合得到方程,T,2,=,4,.,04,l+,0,.,024,。由此能够得出当地重力加速度,g=,m/s,2,。,(,取,2,=,9,.,86,结果保留,3,位有效数字,),第21页,21,答案,:,(1),c,1,.,2,偏小,(2)2,.,0,9,.,76,第22页,22,第23页,23,3,.,(,湖北孝感期末,),在用单摆测量重力加速度试验中,试验装置如图,(a),所表示,细线上端固定在铁架台上,下端系一个小钢球,做成一个单摆。,第24页,24,(1),试验过程有两组同学分别用了图,(b)(c),两种不一样方式悬挂小钢球,你认为,(,选填,“b”,或,“c”),悬挂方式很好。,(2),某同学在试验中测得小球直径为,d,测定了摆线长度为,l,用秒表统计小球完成,n,次全振动总时间为,t,则当地重力加速度表示式为,g=,(,用,d,、,l,、,n,、,t,表示,),(3),图,(d),是某组同学依据试验数据画出,T,2,-,l,图线,其中,l,是摆长,现已测出图中直线斜率为,k,则可得出当地重力加速度表示式,g=,。,(4),试验中有个同学发觉他测得重力加速度值偏大,其原因可能是,。,A.,测摆线长时摆线拉得过紧,B.,单摆所用摆球质量太大,C.,摆线上端未牢靠地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了,D.,把,n,次全振动时间误当成,(,n+,1),次全振动时间,第25页,25,第26页,26,第27页,27,
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