物理人教版一轮课件：实验13 探究单摆的运动 用单摆测定重力加速度.pptVIP

实验13:探究单摆的运动　用单摆测定重力加速度 2 知识梳理3 知识梳理4 知识梳理三、实验器材带有铁夹的铁架台、中心有小孔的金属小球、不易伸长的细线(约1米)、停表、刻度尺和游标卡尺。四、实验步骤1.让细线的一端穿过金属小球的小孔,然后打一个比小孔大一些的线结,做成单摆。2.把细线的上端用铁夹固定在铁架台上,把铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,让摆球自然下垂,在单摆平衡位置处做上标记,如图。5 知识梳理3.用刻度尺量出摆线长度l,精确到毫米,用游标卡尺测出摆球的直径,即得出金属小球半径r,计算出摆长l=l+r。4.把单摆从平衡位置处拉开一个很小的角度(不超过5°),然后放开金属小球,让金属小球摆动,待摆动平稳后测出单摆完成30~50次全振动所用的时间t,计算出金属小球完成一次全振动所用时间,6 知识梳理6.改变摆长,重做几次实验,计算出每次实验的重力加速度值,求出它们的平均值,该平均值即为当地的重力加速度值。7.将测得的重力加速度值与当地重力加速度值相比较,分析产生误差的可能原因。7 知识梳理五、注意事项1.实验所用的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),并且最大偏角不超过5°。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通过平衡位置时进行计数,且在数“零”的同时按下停表,开始计时、计数。4.摆动时,要使之保持在同一个运动平面内,不要形成圆锥摆。8 考点9 考点(1)用游标卡尺测量小钢球直径,示数如图2所示,读数为　　　 mm。? 10 考点(2)以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有　　　。?a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且尽可能长一些b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的c.为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆线相距平衡位置有较大的角度d.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5°,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,此时间间隔Δt即为单摆周期Te.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5°,释放摆球,当摆球振动稳定后,从平衡位置开始计时,记下摆球做50次全振动所用的时间Δt,则单摆周期11 考点解析:(1)先从主尺读出整数部分刻度为18 mm,然后从游标尺读出小数部分刻度为0.6 mm,所以小钢球直径为18.6 mm。(2)在该实验中,摆球的摆角不要太大,偏离平衡位置不大于5°,c项错误。为了尽量减少实验误差,摆球应该选择质量大、体积小的小球;摆线要选择质量小、不易伸长、长度大一些的细绳;摆球摆动稳定后,从平衡位置开始计时,摆球两次经过平衡位置为一次全振动。a、b、e三项正确,d项错误。答案:(1)18.6　(2)abe12 考点思路引导①游标卡尺应当怎样读数???②单摆的摆角及计时有何要求????提示:游标卡尺的读数l=l0+kn,其中l0为主尺的刻度,k为游标尺的精确度,n为与主尺对齐的游标尺上的刻度线数。提示:单摆摆角应不大于5°,要从摆球经过最低点时开始计时。 13 考点规律总结用单摆测重力加速度的两点提醒(1)该实验为测量性实验,要从多方面减小误差:摆球要体积小且密度大;偏角不大于5°;测量摆长时,要从悬点到球心;对停表要正确读数等。(2)游标卡尺、螺旋测微器都是高中重要的测量仪器,读数规则必须掌握。14 考点拓展训练 某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。(1)他组装单摆时,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,如图所示。这样做的目的是(　　)A.保证摆动过程中摆长不变B.可使周期测量得更加准确C.需要改变摆长时便于调节D.保证摆球在同一竖直平面内摆动15 考点(2)他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下,用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度l=0.999 0 m,再用游标卡尺测量摆球直径,结果如图所示,则该摆球的直径为　　　 mm,单摆摆长为　　　 m。?16 考点(3)下列振动图象真实地描述了对摆长约为1 m的单摆进行周期测量的四种操作过程,图中横坐标原点表示计时开始时刻,A、B、C均为30次全振动的图象,已知sin 5°=0.087,sin 15°=0.26,这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是(　　)17 考点答案:(1)AC　(2)11.8　0.993 1　(3)A解析:(1)橡皮的作用是使摆线摆动过程中悬点位置不变,从而保障摆长一定,同时又便于调节摆长,选项A、C说法正确;(2)根据游标卡尺读数规则可得摆球直径为d=11 mm+0.1 mm×8=11.8 mm,则单摆摆长为 =0.993 1 m(注意统一单位);(3)单摆摆角不