,振動(dòng)和波 光 相對(duì)論(選修34),第十四章,實(shí)驗(yàn)十四 探究單擺的運(yùn)動(dòng) 用單擺測(cè)定重力加速度,欄目導(dǎo)航,一、實(shí)驗(yàn)原理與操作,知識(shí)梳理 · 夯實(shí)基礎(chǔ),三、注意事項(xiàng) 1選擇材料時(shí)應(yīng)選擇細(xì)、輕又不易伸長(zhǎng)的線，長(zhǎng)度一般在1 m左右，小球應(yīng)選用密度較大的金屬球，直徑應(yīng)較小，最好不超過(guò)2 cm 2單擺懸線的上端不可隨意卷在鐵架臺(tái)的桿上，應(yīng)夾緊在鋼夾中，以免擺動(dòng)時(shí)發(fā)生擺線下滑、擺長(zhǎng)改變的現(xiàn)象 3注意擺動(dòng)時(shí)控制擺線偏離豎直方向的夾角不超過(guò)10°.可通過(guò)估算振幅的辦法掌握 4擺球振動(dòng)時(shí)，要使之保持在同一個(gè)豎直平面內(nèi)，不要形成圓錐擺 5計(jì)算單擺的振動(dòng)次數(shù)時(shí)，應(yīng)從擺球通過(guò)最低位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，為便于計(jì)時(shí)，可在擺球平衡位置的正下方作一標(biāo)記以后擺球每次從同一方向通過(guò)最低位置時(shí)進(jìn)行計(jì)數(shù)，且在數(shù)“零”的同時(shí)按下秒表，開(kāi)始計(jì)時(shí)計(jì)數(shù),考點(diǎn)1 實(shí)驗(yàn)原理和操作 例1某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法探究影響單擺周期的因素 (1)(多選)他組裝單擺時(shí)，在擺線上端的懸點(diǎn)處，用一塊開(kāi)有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺(tái)的鐵夾將橡皮夾緊，如圖所示這樣做的目的是_.(選填字母代號(hào)) A保證擺動(dòng)過(guò)程中擺長(zhǎng)不變 B可使周期測(cè)量得更加準(zhǔn)確 C需要改變擺長(zhǎng)時(shí)便于調(diào)節(jié) D保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng),核心考點(diǎn) · 分層突破,AC,(2)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(diǎn)量到擺球的最低端的長(zhǎng)度L0.999 0 m，再用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑，結(jié)果如圖所示，則該擺球的直徑為_(kāi) mm，單擺擺長(zhǎng)為_(kāi) m,12.0,0.993 0,(3)下列振動(dòng)圖象真實(shí)地描述了對(duì)擺長(zhǎng)約為1 m的單擺進(jìn)行周期測(cè)量的四種操作過(guò)程，圖中橫坐標(biāo)原點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開(kāi)始，A、B、C均為30次全振動(dòng)的圖象，已知sin 5°0.087，sin 15°0.26，這四種操作過(guò)程合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是_.(選填字母代號(hào)),A,考點(diǎn)2 數(shù)據(jù)處理和誤差分析 例2用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示 (1)(多選)組裝單擺時(shí)，應(yīng)在下列器材中選用_.(填選項(xiàng)前的字母) A長(zhǎng)度為1 m左右的細(xì)線 B長(zhǎng)度為30 cm左右的細(xì)線 C直徑為1.8 cm的塑料球 D直徑為1.8 cm的鐵球,AD,(2)測(cè)出懸點(diǎn)O到小球球心的距離(擺長(zhǎng))L及單擺完成n次全振動(dòng)所用的時(shí)間t，則重力加速度g_.(用L、n、t表示),2.01,9.76,(4)用多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出T2L圖象，也可以求出重力加速度g.已知三位同學(xué)作出的T2L圖線的示意圖如圖乙中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都過(guò)原點(diǎn)，圖線b對(duì)應(yīng)的g值最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹祫t相對(duì)于圖線b，下列分析正確的是_.(填選項(xiàng)前的字母) A出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長(zhǎng)L B出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動(dòng)記為50次 C圖線c對(duì)應(yīng)的g值小于圖線b對(duì)應(yīng)的g值,B,