2012届高考一轮复习课件:125实验:探究单摆周期与摆长关系测重力加速度.ppt
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1、第 5讲,实验:探究单摆周期与摆长的关系 测重力加速度,实验器材长约1m的细线一条、较重的带孔小球一个、带有铁夹的铁架台一个、毫米刻度尺一根、秒表一块、游标卡尺一个 实验步骤 1让线的一端穿过小球的小孔,然后打一个比孔大一些的线结,做成单摆 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,使铁夹伸出桌面以外,让摆球自由下垂,在单摆平衡位置处做上标记,3用米尺量出悬线长l,用游标卡尺测出摆球的直径d,然后计算出悬点到球心的距离Lld/2即为摆长 4把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度(不超过10),然后放开小球让它摆动,用秒表测出单摆完成3050次全振动的时间t,计算出平均完成一次全振动的
2、时间Tt/n,这个时间就是单摆的振动周期 5改变摆长,重做几次实验,1.“探究单摆周期与摆长的关系”的实验过程 问题:探究单摆周期与摆长的关系实验中要注意哪些事项? 解答:(1)实验所用的单摆应符合理论要求,即:线的弹性要小,摆球用密度大、体积小的小球,并且要在摆角小于10的情况下进行实验; (2)摆球的悬点要固定,即用铁夹夹紧,以免摆球摆动时摆线长度变化,(3)要使单摆在竖直平面内摆动,不能形成锥摆 (4)计算单摆的振动次数时,应以摆球通过平衡位置时开始计时,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,开始计时计数并且要测30次或50次全振动的总时间,然后除以次数得
3、周期,如此反复三次,求周期平均值才可以作为单摆周期,例1:一个学生利用单摆做测定重力加速度的实验他的具体做法如下: (1)取一根丝线,一端穿过摆球的小孔,然后打一个结,另一端缠绕在铁架台的夹子夹着的细铁棒上; (2)用米尺量得的丝线长20cm作为摆长; (3)将摆球向一侧偏离15后放开摆球; (4)在放开摆球的同时开始计时; (5)记下摆球完成一次全振动的时间作为周期T; (6)把所得数据代入公式g42L/T2即可; 请对该学生的实验作出评价意见,解析:该学生实验每一步都有错误: (1)不能将丝线缠绕在小棒上,这样悬点不固定,摆长会随着摆动而发生变化正确的做法应该是用夹子夹住,使悬点固定; (
4、2)20cm的摆长太短,一般应使摆长L远大于摆球的直径d,取1m左右为宜;计算摆长应加上摆球半径; (3)偏角大于10,不符合简谐运动的要求,应使摆动偏角不超过10;,(4)放开手计时,不容易做到同步计时,应让小球摆至最低点即平衡位置计时(同时在平衡位置下面放置一标志物); (5)用一次全振动的时间作为周期,误差很大,应用累积法,让摆球摆动3050次,测出总时间t,再求出周期Tt/n(n为全振动的次数); (6)一般实验要重复几次,取记录数据算出结果的平均值为最后测量的结果,点评:34部分实验相对较多,所以复习时不能掉以轻心,鉴于高考考纲的要求,复习时重在基础 警示:秒表读数和计算单摆周期都是
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