高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章 機械振動與機械波 實驗十三 探究單擺的運動、用單擺測定重力加速度課件

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1、實驗十三實驗十三 探究單擺的運動、用單擺探究單擺的運動、用單擺 測定重力加速度測定重力加速度 考點一考點一 實驗原理和操作實驗原理和操作【例例1】(2016棗莊模擬棗莊模擬)某同學(xué)用實驗的方法探究影響某同學(xué)用實驗的方法探究影響單擺周期的因素單擺周期的因素(1)(多選多選)他組裝單擺時，在擺線上端的懸點處，用一塊他組裝單擺時，在擺線上端的懸點處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺的鐵夾將橡皮夾開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺的鐵夾將橡皮夾緊，如圖所示這樣做的目的是緊，如圖所示這樣做的目的是()A保證擺動過程中擺長不變保證擺動過程中擺長不變B可使周期測量得更加準(zhǔn)確可使周期測量得更加準(zhǔn)確C需

2、要改變擺長時便于調(diào)節(jié)需要改變擺長時便于調(diào)節(jié)D保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(2)他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺從懸點量到擺球的最低端的長度度尺從懸點量到擺球的最低端的長度L0.999 0 m，再用，再用游標(biāo)卡尺測量擺球直徑，結(jié)果如圖所示，則該擺球的直游標(biāo)卡尺測量擺球直徑，結(jié)果如圖所示，則該擺球的直徑為徑為_ mm，單擺擺長為，單擺擺長為_m.(3)下列振動圖象真實地描述了對擺長約為下列振動圖象真實地描述了對擺長約為1 m的單擺進行的單擺進行周期測量的四種操作過程，圖中橫坐標(biāo)原點表示計時開周期測量的四種操

3、作過程，圖中橫坐標(biāo)原點表示計時開始，始，A、B、C均為均為30次全振動的圖象，已知次全振動的圖象，已知sin 50.087，sin 150.26，這四種操作過程合乎實驗要求且，這四種操作過程合乎實驗要求且誤差最小的是誤差最小的是()解析：解析：(1)橡皮的作用是使擺線擺動過程中懸點位置不變橡皮的作用是使擺線擺動過程中懸點位置不變，從而保障擺長一定從而保障擺長一定，同時又便于調(diào)節(jié)擺長同時又便于調(diào)節(jié)擺長，選項選項A、C正正確確(2)根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則可得擺球直徑為根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則可得擺球直徑為d12 mm0.1 mm012.0 mm，則單擺擺長為則單擺擺長為L0Ld/20.993 0 m(注

4、意統(tǒng)一單位注意統(tǒng)一單位)(3)單擺擺角不超過單擺擺角不超過5，且計時位置應(yīng)從最低點且計時位置應(yīng)從最低點(即速度最即速度最大位置大位置)開始開始，故選項故選項A的操作符合要求的操作符合要求答案：答案：(1)AC (2)12.00.993 0(3)A 考點二考點二 實驗數(shù)據(jù)處理實驗數(shù)據(jù)處理【例例2】(2015北京卷北京卷)用單擺測定重力加速度的實驗裝置用單擺測定重力加速度的實驗裝置如圖所示如圖所示(多選多選)組裝單擺時，應(yīng)在下列器材中選用組裝單擺時，應(yīng)在下列器材中選用_(選填選填選項前的字母選項前的字母)A長度為長度為1 m左右的細線左右的細線B長度為長度為30 cm左右的細線左右的細線C直徑為直

5、徑為1.8 cm的塑料球的塑料球D直徑為直徑為1.8 cm的鐵球的鐵球測出懸點測出懸點O到小球球心的距離到小球球心的距離(擺長擺長)L及單擺完成及單擺完成n次全振次全振動所用的時間動所用的時間t，則重力加速度，則重力加速度g_(用用 L，n，t 表表示示)下表是某同學(xué)記錄的下表是某同學(xué)記錄的3組實驗數(shù)據(jù)，并做了部分計算處理組實驗數(shù)據(jù)，并做了部分計算處理.請計算出第請計算出第3組實驗中的組實驗中的T_ s, g_m/s2.用多組實驗數(shù)據(jù)做出用多組實驗數(shù)據(jù)做出T2L圖象，也可以求圖象，也可以求出重力加速度出重力加速度g，已知三位同學(xué)做出的，已知三位同學(xué)做出的T2L圖圖線的示意圖如圖中的線的示意圖如

6、圖中的a，b，c所示，其中所示，其中a和和b平行，平行，b和和c都過原點，圖線都過原點，圖線b對應(yīng)的對應(yīng)的g值最接近值最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹祫t相對于圖線當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹祫t相對于圖線b，下列，下列分析正確的是分析正確的是()A出現(xiàn)圖線出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點到小球的原因可能是誤將懸點到小球下端的距離記為擺長下端的距離記為擺長LB出現(xiàn)圖線出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將的原因可能是誤將49次全振動次全振動記為記為50次次C圖線圖線c對應(yīng)的對應(yīng)的g值小于圖線值小于圖線b對應(yīng)的對應(yīng)的g值值某同學(xué)在家里測重力加速度他找到細線和鐵鎖，制成某同學(xué)在家里測重力加速度他找到細線和鐵鎖，制成一個單擺，如圖所示，由于家里只有一根量程為一個單擺，如圖所示，由于家里只有一根量程為30 cm的刻的刻度尺，于是他在細線上的度尺，于是他在細線上的A點做了一個標(biāo)記，使得懸點點做了一個標(biāo)記，使得懸點O到到A點間的細線長度小于刻度尺量程保持該標(biāo)記以下的細線點間的細線長度小于刻度尺量程保持該標(biāo)記以下的細線長度不變，通過改變長度不變，通過改變O、A間細線長度以改變擺長實驗中，間細線長度以改變擺長實驗中，當(dāng)當(dāng)O、A間細線的長度分別為間細線的長度分別為l1、l2時，測得相應(yīng)單擺的周期時，測得相應(yīng)單擺的周期為為 T1、T2，由此可得重力加速度，由此可得重力加速度g_(用用 l1、l2、T1、T2表示表示)