实验十三　用单摆测定重力加速度

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1、优秀精品课件文档资料实验十三　用单摆测定重力加速度1．学会用单摆测定当地的重力加速度．2．加深对单摆振动周期公式的理解．3．学会使用秒表．秒表使用简介：1．使用方法：首先要上好发条，它上端的按钮是用来开启和止动秒表的，第一次按压，秒表开始计时；第二次按压，指针停止计时，指示出两次按压之间的时间；第三次按压，两指针返回零刻度处．2．读数：所测时间超过半分钟时，半分钟的整数倍部分由分针读出，不足半分钟的部分由秒针读出，总时间为两针示数之和．长约1m的细丝线一根，通过球心开有小孔的金属球一个，带有铁夹的铁架台

2、，毫米刻度尺、秒表、游标卡尺．1．让线的一端穿过小球的小孔，然后打一个结，做成单摆．如图1所示．2．把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1所示．图1方法二：图象法图2图3题型一对实验操作的考查[例1]一位同学用单摆做测量重力加速度的实验，他将摆球挂起后，进行了如下步骤：题后反思本题是实验操作，在实验操作中应注意以下技巧．1．选择材料时摆线应选择细而不易伸长的线，比如用单根尼龙线、胡琴丝弦或蜡线等，长度一般不应短于1m，小

3、球应选用密度较大的金属球，直径应较小，最好不超过2cm.2．单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上，应夹紧在铁夹中，以免摆动时发生摆线下滑、摆长改变的现象．3．摆动球时，控制摆线偏离竖直方向不超过10°.4．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．5．计算单摆的振动次数时，应以摆球通过最低位置时开始计时，以后摆球从同一方向通过最低位置时进行计数，且在数“零”的同时按下秒表，开始计时计数．6．使用秒表方法是三次按按钮：一“走时”，二“停止”，三“复零”．读数：先读分针刻度(包括半分钟)，再读

4、秒针刻度(最小刻度为0.1，不要再估读)．变式1—1(2009·重庆高考)某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请判断是否恰当(填“是”或“否”)．(1)把单摆从平衡位置拉开约5°释放；________(2)在摆球经过最低点时启动秒表计时；________(3)用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期．________该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见表，用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数见图4，该球的直径为________mm，根据表中数据可以初步判断单摆周期随________的增大而

5、增大．图4数据组编号摆长/mm摆球质量/g周期/s1999.332.22.02999.316.52.03799.232.21.84799.216.51.85501.132.21.46501.116.51.4解析：(1)单摆的摆角小于10°时，单摆做简谐振动．(2)当球摆到最低点时，速度最大，此位置开始计时误差小．(3)为了减小误差，应该记录30～50次全振动的时间，然后再计算出单摆的周期．分析表格中的数据可知，当两摆的摆长相同，质量不同时，周期相同，而质量相同，摆长长的周期大．答案：(1)是(2)是(3

6、)否20.685(20.683～20.687)摆长(1)如果已知摆球直径为2.00cm，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图甲所示，那么单摆摆长是________m，如果测定了40次全振动的时间如图乙中秒表所示，那么秒表读数是________s．单摆的摆动周期是________s.(2)如果测得的g值偏小，可能的原因是________(填写代号)．A.测摆长时，忘记了摆球的半径B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了C．开始计时时，秒表过早按下D．实验中误将39次全振动次数记

7、为40次图5(3)某同学在实验中，测量6种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录表格如下：以l为横坐标、T2为纵坐标，作出T2－l图线，并利用此图线求重力加速度g.l/m0.40.50.80.91.01.2T/s1.261.421.791.902.002.20T2/s21.592.023.203.614.004.84图6[答案](1)0.874075.21.88(2)ABC(3)图见解析9.86m/s2题后反思1．本题以用单摆测重力加速度的相关知识为依托．着重考查对实验原理的理解能力和利用图象分析实验数据的

8、能力．2．用斜率求g时，两点的间距要尽量大些．变式2—1在“用单摆测重力加速度”的实验中，(1)某同学的操作步骤为：a．取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上b．用米尺量得细线长度lc．在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球d．用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t，得到周期T＝t/n.图7答案：(1)偏小(2)T′(或t、n)、θT′1．在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议：A．适当加长摆线B．质量相