2012届高考物理考点复习：实验：用单摆测定重力加速度

精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创1/92012届高考物理考点复习实验用单摆测定重力加速度第五课时实验用单摆测定重力加速度【实验目的】1学会用单摆测重力加速度。2正确熟练使用秒表。【实验原理】单摆在摆角很小时（100），其振动可以看成简谐振动。由单摆周期公式T，得。测得摆长L，和振动周期T,就可以测出当地重力加速度。【实验器材】带孔小钢球一个、线绳一条（约1M长）、毫米刻度尺、秒表、游标卡尺、带铁夹的铁架台。【实验步骤】1在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结，将细线穿过球的小孔，制成一个单摆如图所示2将铁夹固定在铁架台的上端，铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，把摆线的上端固定在铁夹上，使摆球自由下垂3测量单摆的摆长1用游标卡尺测出摆球直径D，再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长1，摆长LL精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创2/9D/24把单摆从平衡位置拉开一个小角度（不大于L00，使单摆在竖直平面内摆动，用秒表测量单摆完成全振动30至50次所用的时间，求出完成一次全振动所用的平均时间，这就是单摆的周期T。5将测出的摆长L和周期T代人公式。求出重加口速度G的值。6变更摆长重做两次，并求出三次所得的G的平均值知识点一秒表的使用1认识秒表秒表有各种规格，它们的构造和使用方法略有不同一般的秒表有两根针，长针是秒针，每转一圈是30S，短针是分针2使用方法首先要上好发条，它上端的按妞是用来开启和止动秒表的，第一次按压，秒表开始记时；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3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注意因为机械表采用齿轮传动，指针不可能停留在两小格精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创3/9之间，故不能估读出比01S更短的时间秒表不用估读【应用1】如图所示中秒表的读数是。导示T1MIN152S752S知识点二实验数据的处理方法1求平均值法在本实脸中要改变摆长，并进行多次测童，以求重力加速度G的平均值2图象法本实验除上迷公式法求解外，还可用图象法由单摆周期公式不难推出,因此，分别测出一系列摆长L对应的周期丁，作LT2的图象，图象应是一条通过原点的直线，求出图线的抖率K,即可求得G值，如图所示知识点三实验误差分析1系统误差主要来源于单摆模型本身声否符合要求如悬点是否固定，摆球是否可看做质点，球、线是否符合要求，振动是圆锥摆、摆角是否小于100等等2测量误差1来自时间（即单摆周期）的测量上从摆球经过平衡位置开始计时；不能多计或漏计振动次数。注意为减小记时误差，采用倒数计数法，即当摆球经过精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创4/9平衡位置时开始计数，“3，2，1，0，1，2，3”数“0”时开始计时，数到“60”停止计时，则摆球全振动30次，TT/30。2来自摆长的测量上从悬点到摆球球心间距（等于摆线长加上摆球的半径），多次测量后取平均值。注意为减小计算误差，不应先算出L和T的平均值再求G，而应先求出每次的G值后再平均。【应用2】某同学在做利用单摆测重力加速度的实验中，先测得摆线长为9750CM，摆球直径为20CM,然后用秒表记录了单摆振50次所用的时间，如图所示，则（1该摆摆长为CM，秒表所示读数为S。2如果测得G值偏小，可能的原因是（）A测摆线长时摆线拉得过紧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，秒表过迟按下D实验中误将49次全振动次数记为50次3某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测量5种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录数据如下试以L为横坐标，T2为纵坐标，作出T2L图线，并利用此精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创5/9图线求出重力加速度。导示（1）摆长LLD/29850CM秒表读数为T15MIN97S997S。2由单摆周期公式T得，TT/N。所以L偏大，G偏大；T偏大，G偏小；N偏大，G偏大，故B正确。3由单摆周期公式T得，所以T2L图线是过坐标原点的一条直线，直线料率是，所以，作出图象如图所示，求得直线料率K40，所以G986M/S2。1现给定以下器材A闪光照相机；B秒表；C电磁式打点计时器；D交流电源（4V6V；E导线若干；F纸带；G复写纸；H铁架台；I游标卡尺；J重物；K刻度尺；L直径LCM钢球；MLM长弹性细线；N照相底片设计两个测当地重力加速度G的实验方案。方法一1从给定器材中选（填器材前面的字母），作为实验器材；（2需要测量的物理量是3用你测量出的物理量写出重力加速度G的表达式G方法二1从给定器材中选（填器材前面的字母），作为实验器材；精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创6/9（2需要测量的物理量是3用你测量出的物理量写出重力加速度G的表达式G2（江苏省启东市07届第一学期期中测试）某同学在用单摆测定重力加速度的实验中，测量4种不同摆长情况单摆的振动周期，获得4组数据,以T2为纵轴、L为横轴作出的T2L关系图像如图,根据此图像回答问题本实验所使用的测量仪器有_本试验依据的物理原理_图线的斜率所表示的物理意义_当地的重力加速度G值为_（G值保留三位有效数字）3在“利用单摆测重力加速度”的实验中（1）以下做法正确的是（）A测量摆长的方法用刻度尺量出从悬点到摆球间细线的长B测量周期时，从小球到达最大位移处开始计时，测出摆球完成一次全振动的时间C要保证单摆始终在同一竖直面内摆动D为了便于计时观察，单摆的摆角应尽量大些（2）下表是一同学在实验中测得的数据组次123456精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创7/9摆长L/M050006000700080010001200周期平方T2/S2210280270320400460上述数据中第组肯定有错误，根据这些数据，在坐标图中作出LT2图象；利用图象，求出当地重力加速度值G为M/S2（保留三位有效数字）4（06年江苏省淮安中学考前模拟）学过单摆的周期公式以后，物理兴趣小组的同学们对钟摆产生了兴趣，老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的方木块（如一把米尺）做成的摆（这种摆被称为复摆），如图所示。让其在竖直平面内做小角度摆动，C点为重心，板长为L，周期用T表示。甲同学猜想复摆的周期应该与板的质量有关。乙同学猜想复摆的摆长应该是悬点到重心的距离L/2。丙同学猜想复摆的摆长应该大于L/2。理由是若OC段看成细线，线栓在C处，C点以下部分的重心离O点的距离显然大于L/2。为了研究以上猜想是否正确，同学们进行了下面的实验探索1把两个相同的木板完全重叠在一起，用透明胶（质量不精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创8/9计）粘好，测量其摆动周期，发现与单个木板摆动时的周期相同，重做多次仍有这样的特点。则证明了甲同学的猜想是_的（选填“正确”或“错误”）。2用T0表示板长为L的复摆看成摆长为L/2单摆的周期计算值（T02），用T表示板长为L复摆的实际周期测量值。计算与测量的数据如下表板长L/CM255080100120150周期计算值T0/S070100127141155173周期测量值T/S081116147164180201由上表可知，复摆的等效摆长L/2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。3为了进一步定量研究，同学们用描点作图法对数据进行处理，所选坐标如图。请在坐标纸上作出TT0图，并根据图象中反映出的规律求出_（结果保留三位有效数字，其中L等是板长为L时的等效摆长T2）。参考答案1方案一（1）B、H、I