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《實(shí)驗(yàn)探究單擺運(yùn)動(dòng)用單擺測(cè)定重力加速度》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、考情案例導(dǎo)析實(shí)驗(yàn)探究單擺運(yùn)動(dòng) 用單擺測(cè)定重力加速度實(shí)驗(yàn)理論指導(dǎo)知能演練提升(1)了解單擺運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。(2)用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。中心有小孔的金屬小球、長(zhǎng)約1米的細(xì)線、鐵架臺(tái)(帶鐵夾)、刻度尺、秒表、游標(biāo)卡尺。(1)做單擺:讓細(xì)線的一端穿過小球的小孔,并打一個(gè)比小孔大一些的結(jié),然后把線的另一端用鐵夾固定在鐵架臺(tái)上,并把鐵架臺(tái)放實(shí)驗(yàn)桌邊,使鐵夾伸到桌面以外,讓擺球自然下垂。且在單擺平衡位置處作標(biāo)記,如圖實(shí)-1所示。圖實(shí)-1(4)測(cè)周期:將單擺從平衡位置拉開一個(gè)角度(小于5°),然后釋放小球,記下單
2、擺做30~50次全振動(dòng)的總時(shí)間,算出平均每次全振動(dòng)的時(shí)間,即為單擺的振動(dòng)周期。反復(fù)測(cè)量三次,再算出測(cè)得周期數(shù)值的平均值。(5)改變擺長(zhǎng),重做幾次實(shí)驗(yàn)。(1)擺線要選1m左右,不要過長(zhǎng)或過短,太長(zhǎng)測(cè)量不方便,太短擺動(dòng)太快,不易計(jì)數(shù)。(2)擺長(zhǎng)要待懸掛好球后再測(cè),不要先測(cè)再系小球,因?yàn)閼覓鞌[球后細(xì)繩難免有伸長(zhǎng)形變。(3)計(jì)算擺長(zhǎng)時(shí)要將懸線長(zhǎng)加上擺球半徑,不要漏掉加擺球半徑。(7)要從平衡位置計(jì)時(shí),不要在擺球達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí),因單擺經(jīng)過平衡位置時(shí)速率最大,又有標(biāo)志易于觀察,計(jì)時(shí)準(zhǔn)確。而單擺在最高點(diǎn)速率
3、為零,在其附近速率甚小,滯留時(shí)間不易確定,引起的時(shí)間誤差較大。(8)要準(zhǔn)確記好擺動(dòng)次數(shù),不要多記或少記次數(shù)。(1)本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差主要來源于單擺模型本身是否符合要求,即:懸點(diǎn)是否固定,球、線是否符合要求,振動(dòng)是圓錐擺還是在同一豎直平面內(nèi)的振動(dòng)等。(2)本實(shí)驗(yàn)的偶然誤差主要來自時(shí)間的測(cè)量,因此,要從擺球通過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí),不能多計(jì)或漏計(jì)振動(dòng)次數(shù)。[例1](2011·福建高考)某實(shí)驗(yàn)小組在利用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)中:(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)定擺球的直徑,測(cè)量結(jié)果如圖實(shí)-3所示,則該擺球的直徑為__
4、____圖實(shí)-3__cm。[答案](1)0.97(2)C圖實(shí)-4(2)如果測(cè)得的g值偏小,可能的原因是________(填寫代號(hào))。A.測(cè)擺長(zhǎng)時(shí),忘記了擺球的半徑B.?dāng)[線上端懸點(diǎn)未固定,振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng),使擺線長(zhǎng)度增加了C.開始計(jì)時(shí)時(shí),秒表過早按下D.實(shí)驗(yàn)中誤將39次全振動(dòng)次數(shù)記為40次(3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中,測(cè)量6種不同擺長(zhǎng)情況下單擺的振動(dòng)周期,記錄表格如下:以l為橫坐標(biāo),T2為縱坐標(biāo),作出T2-l圖線,并利用此圖線求重力加速度。l/m0.40.50.80.91.01.2T/s1.261.421.79
5、1.902.002.20T2/s21.592.023.203.614.004.84[答案](1)87.50cm75.21.88(2)ABC(3)圖像見解析g=9.86m/s2[例3]在“探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,若擺球在垂直紙面的平面內(nèi)擺動(dòng),為了將人工記錄振動(dòng)次數(shù)改為自動(dòng)記錄振動(dòng)次數(shù),在擺球運(yùn)動(dòng)最低點(diǎn)的左、右兩側(cè)分別放置一激光光源與光敏電圖實(shí)-5阻,如圖實(shí)-5所示。光敏電阻與某一自動(dòng)記錄儀相連,該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時(shí)間t變化圖線如圖實(shí)-6所示,則該單擺的振動(dòng)周期為________。若
6、保持懸點(diǎn)到小球頂點(diǎn)的繩長(zhǎng)不變,改用直徑是原小球直徑2倍的另一小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn),則該單擺的周期將________(填“變大”、“不變”或“變小”),圖乙中的Δt將________(填“變大”、“不變”或“變小”)。圖實(shí)-6[答案]2t0變大 變大點(diǎn)擊此圖片進(jìn)入“知能演練提升”