實驗十三用單擺測定重力加速度實驗十三用單擺測定重力加速度 課前自主學習課前自主學習課堂講練互動課堂講練互動課時作業(yè)課時作業(yè)隨堂鞏固訓(xùn)練隨堂鞏固訓(xùn)練梳理知識梳理知識 突破難點突破難點 課前自主學習課前自主學習實驗?zāi)康?1學會用單擺測定當?shù)氐闹亓铀俣?加深對單擺振動周期公式的理解3學會使用秒表秒表使用簡介：1使用方法：首先要上好發(fā)條，它上端的按鈕是用來開啟和止動秒表的，第一次按壓，秒表開始計時；第二次按壓，指針停止計時，指示出兩次按壓之間的時間；第三次按壓，兩指針返回零刻度處2讀數(shù)：所測時間超過半分鐘時，半分鐘的整數(shù)倍部分由分針讀出，不足半分鐘的部分由秒針讀出，總時間為兩針示數(shù)之和 實驗器材 長約1 m的細絲線一根，通過球心開有小孔的金屬球一個，帶有鐵夾的鐵架臺，毫米刻度尺、秒表、游標卡尺實驗步驟 1讓線的一端穿過小球的小孔，然后打一個結(jié)，做成單擺如圖1所示師生互動師生互動 規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié) 課堂講練互動課堂講練互動題后反思 本題是實驗操作，在實驗操作中應(yīng)注意以下技巧1選擇材料時擺線應(yīng)選擇細而不易伸長的線，比如用單根尼龍線、胡琴絲弦或蠟線等，長度一般不應(yīng)短于1 m，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2 cm.2單擺懸線的上端不可隨意卷在鐵夾的桿上，應(yīng)夾緊在鐵夾中，以免擺動時發(fā)生擺線下滑、擺長改變的現(xiàn)象3擺動球時，控制擺線偏離豎直方向不超過10.4擺球擺動時，要使之保持在同一豎直平面內(nèi)，不要形成圓錐擺5計算單擺的振動次數(shù)時，應(yīng)以擺球通過最低位置時開始計時，以后擺球從同一方向通過最低位置時進行計數(shù)，且在數(shù)“零”的同時按下秒表，開始計時計數(shù)6使用秒表方法是三次按按鈕：一“走時”，二“停止”，三“復(fù)零”讀數(shù)：先讀分針刻度(包括半分鐘)，再讀秒針刻度(最小刻度為0.1，不要再估讀)(1)把單擺從平衡位置拉開約5釋放；_(2)在擺球經(jīng)過最低點時啟動秒表計時；_( 3 ) 用 秒 表 記 錄 擺 球 一 次 全 振 動 的 時 間 作 為 周期_該同學改進測量方法后，得到的部分測量數(shù)據(jù)見表，用螺旋測微器測量其中一個擺球直徑的示數(shù)見圖4，該球的直徑為_mm，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以初步判斷單擺周期隨_的增大而增大.數(shù)據(jù)組編號數(shù)據(jù)組編號擺長擺長/mm擺球質(zhì)量擺球質(zhì)量/g周期周期/s1999.332.22.02999.316.52.03799.232.21.84799.216.51.85501.132.21.46501.116.51.4解析：(1)單擺的擺角小于10時，單擺做簡諧振動(2)當球擺到最低點時，速度最大，此位置開始計時誤差小(3)為了減小誤差，應(yīng)該記錄3050次全振動的時間，然后再計算出單擺的周期分析表格中的數(shù)據(jù)可知，當兩擺的擺長相同，質(zhì)量不同時，周期相同，而質(zhì)量相同，擺長長的周期大答案：(1)是(2)是(3)否20.685(20.68320.687)擺長(1)如果已知擺球直徑為2.00 cm，讓刻度尺的零點對準擺線的懸點，擺線豎直下垂，如圖甲所示，那么單擺擺長是_ m，如果測定了40次全振動的時間如圖乙中秒表所示，那么秒表讀數(shù)是_ s單擺的擺動周期是_ s.(2)如果測得的g值偏小，可能的原因是_(填寫代號)A. 測擺長時，忘記了擺球的半徑B擺線上端懸點未固定，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了C開始計時時，秒表過早按下D實驗中誤將39次全振動次數(shù)記為40次答案(1)0.874075.21.88(2)ABC(3)圖見解析9.86 m/s2題后反思 1本題以用單擺測重力加速度的相關(guān)知識為依托著重考查對實驗原理的理解能力和利用圖象分析實驗數(shù)據(jù)的能力2用斜率求g時，兩點的間距要盡量大些答案：(1)偏小(2)T(或t、n)、T感悟真題感悟真題 檢驗技能檢驗技能 隨堂鞏固訓(xùn)練隨堂鞏固訓(xùn)練1在做“用單擺測定重力加速度”的實驗中，有人提出以下幾點建議：A適當加長擺線B質(zhì)量相同、體積不同的擺球，應(yīng)選用體積較大的C單擺偏離平衡位置的角度不能太大D當單擺經(jīng)過平衡位置時開始計時，經(jīng)過一次全振動后停止計時，用此時間間隔作為單擺振動的周期其中對提高測量結(jié)果精確度有利的是_解析：單擺實驗的精確度取決于實驗裝置的理想化程度及相關(guān)物理量的測量精確度適當加大擺線長度，有利于把擺球看成質(zhì)點，在擺角小于10的條件下，擺球的空間位置變化較大，便于觀察，A對擺球體積越大，所受空氣阻力越大，對質(zhì)量相同的擺球其影響越大，B錯擺角應(yīng)小于10，C對本實驗采用累積法測量周期，若僅測量一次全振動，由于球過平衡位置時速度較大，難以準確記錄，且一次全振動的時間太短，偶然誤差較大，D錯答案：AC(1)該擺擺長為_cm，秒表的示數(shù)為_(2)如果他測得的g值偏小，可能的原因是()A測擺線長時擺線拉得過緊B擺線上端未牢固地系于懸點，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了C開始計時時，秒表過遲按下D實驗中誤將49次全振動數(shù)為50次4某同學利用單擺測定當?shù)刂亓铀俣龋l(fā)現(xiàn)單擺靜止時擺球重心在球心的正下方，他仍將從懸點到球心的距離當做擺長L，通過改變擺線的長度，測得6組L和對應(yīng)的周期T，畫出LT2圖線，然后在圖線上選取A、B兩個點，坐標如圖10所示他采用恰當?shù)臄?shù)據(jù)處理方法，則計算重力加速度的表達式應(yīng)為g_.請你判斷該同學得到的實驗結(jié)果與擺球重心就在球心處的情況相比，將_(填“偏大”、“偏小”或“相同”)(2)實驗時，若擺球在垂直紙面的平面內(nèi)擺動，為了將人工記錄振動次數(shù)改為自動記錄振動次數(shù)，在擺球運動到最低點的左、右兩側(cè)分別放置一激光光源與光敏電阻，如圖12甲所示光敏電阻與某一自動記錄儀相連，該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時間t變化圖線如圖12乙所示，則該單擺的振動周期為_若保持懸點到小球頂點的繩長不變，改用直徑是原小球直徑2倍的另一小球進行實驗，則該單擺的周期將_(填“變大”、“不變”或“變小”)，圖12乙中的t將_(填“變大”、“不變”或“變小”)解析：通過R隨t的變化圖象可知，單擺半個周期的時間為(t1t0)t1t0，所以單擺的周期為2t0.當換用直徑為原來2倍的小球做實驗時，該單擺的擺長將會變大，周期T將會變大t表示小球通過光敏電阻與激光器之間的時間，當擺球直徑變大時，通過的時間將變大答案：(1)乙 (2)2t0 變大 變大溫溫示示提提馨馨（點擊進入）（點擊進入）