實驗利用單擺測重力加速度.ppt
《實驗利用單擺測重力加速度.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《實驗利用單擺測重力加速度.ppt(22頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
一、實驗目的 用單擺測定當地的重力加速度 二、實驗原理 當單擺偏角很小時(10),單擺的運動為簡諧運動,根據單擺周期T2 得g ,因此,只需測出擺長l和周期T,便可測定g.,三、實驗器材 中心有小孔的金屬小球、長約1米的細線、鐵架臺(帶鐵夾)、刻度尺、秒表、游標卡尺 四、實驗操作 1實驗步驟 (1)做單擺:讓細線的一端穿過小球的小孔, 并打一個比小孔大一些的結,然后把 線的另一端用鐵夾固定在鐵架臺上, 并把鐵架臺放實驗桌邊,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做 標記,如圖實1所示,(2)測擺長:用米尺量出擺線長l,精確到毫米,用游標卡尺測出小球的直徑D,也精確到毫米,則單擺長ll . (3)測周期:將單擺從平衡位置拉開一個角度(小于10),然后釋放小球,記下單擺做3050次全振動的總時間,算出平均每次全振動的時間,即為單擺的振動周期反復測量三次,再算出測得周期數值的平均值 (4)改變擺長,重做幾次實驗,2數據處理 (1)公式法:利用多次測得的單擺周期及對應擺長,借助公 式g 求出加速度g,然后算出g的平均值,(2)圖象法:由公式g ,分別測 出一系列擺長l對應的周期T,作出 lT2的圖象,如圖實2所示,圖象 應是一條通過原點的直線,求出圖 線的斜率k,即可求得g值 g42k,k,五、注意事項 1選擇材料時應選擇: (1)細、輕又不易伸長的線,長度一般在1 m左右; (2)密度較大的金屬球,直徑應較小,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,應夾緊在 鐵夾中,以免擺球擺動時發(fā)生擺線下滑、擺長改變的現象 3注意控制單擺擺動時擺線偏離豎直方向的夾角不能太 大(一般不超過10),可通過估算振幅的辦法掌握,4擺球擺動時,要使之保持在同一個豎直平面內,不要形成 圓錐擺 5計算單擺的振動次數時,應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,且在數“零”的同時按下秒表,開始計時計數,六、誤差分析 1本實驗的系統(tǒng)誤差主要來源于單擺模型本身是否符合要 求,即:懸點是否固定,球、線是否符合要求,振動是 圓錐擺還是在同一豎直平面內的振動等 2本實驗的偶然誤差主要來自時間的測量,因此,要從擺 球通過平衡位置時開始計時,不能多計或漏計振動次數,(2008上海高考)在“用單擺測定重力加速度”的實驗中: (1)某同學的操作步驟為: a取一根細線,下端系住直徑為d的金屬小球,上端固定在鐵架臺上 b用米尺量得細線長度l,c在擺線偏離豎直方向5位置釋放小球 d用秒表記錄小球完成n次全振動的總時間t,得到周期Tt/n e用公式g 計算重力加速度 按上述方法得出的重力加速度值與實際值相比_(選填“偏大”、“相同”或“偏小”),(2)已知單擺在任意擺角時的周期公式 可近似為TT01asin2( ),式中 T0為擺角趨近于0時的周期,a為常 數為了用圖象法驗證該關系式,需 要測量的物理量有_ _; 若某同學在實驗中得到了如圖實3所示的圖線,則圖象中的橫軸表示_,解析 (1)計算式g 中l(wèi)應為線長與小球半徑之和,因此,算得的重力加速度值偏小 (2)通過測量不同擺角時擺角和對應的周期值T,才能給出sin2 T的圖象,驗證TT01asin2( )關系式,即sin2( ) ,進而利用圖象可以確定a、T0的值,答案 (1)偏小 (2)T(或t、n)、 T,(2009浙江高考)(1)在“探究單擺周期與擺長的關系”的實驗中,兩位同學用游標卡尺測量小球的直徑如圖實4甲、乙所示測量方法正確的是_(選填“ 甲”或“乙”),圖實4,(2)實驗時,若擺球在垂直紙面的平面內擺動,為了將人工記錄振動次數改為自動記錄振動次數,在擺球運動最低點的左、右兩側分別放置一激光光源與光敏電阻,如圖實5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變化圖線如圖實5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”),圖乙中的t將_(填“變大”、“不變”或“變小”),圖實5,解析 (1)根據游標卡尺的正確使用方法可知,小球應放在測腳下部位置,圖乙所示正確 (2)小球擺動到最低點時,擋光使得光敏電阻阻值增大,從t1時刻開始,再經兩次擋光完成一個周期,故T2t0;擺長為擺線加小球半徑,若小球直徑變大,則擺長增加,由周期公式T2 可知,周期變大;當小球直徑變大時,擋光時間增加,即t變大.,- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標,表示該PPT已包含配套word講稿。雙擊word圖標可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設計者僅對作品中獨創(chuàng)性部分享有著作權。
- 關 鍵 詞:
- 實驗 利用 單擺 重力加速度
裝配圖網所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網友學習交流,未經上傳用戶書面授權,請勿作他用。
鏈接地址:http://www.szxfmmzy.com/p-2862575.html