2019-2020学年人教版物理选修3-4(浙江新高考专用版)讲义:第十一章 机械振动 实验:探究单摆周期与摆长的关系 Word版含答案.pdf
《2019-2020学年人教版物理选修3-4(浙江新高考专用版)讲义:第十一章 机械振动 实验:探究单摆周期与摆长的关系 Word版含答案.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2019-2020学年人教版物理选修3-4(浙江新高考专用版)讲义:第十一章 机械振动 实验:探究单摆周期与摆长的关系 Word版含答案.pdf(11页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、实验:探究单摆周期与摆长的关系实验:探究单摆周期与摆长的关系 知识内容选考要求课时要求 探究单摆周期与摆长的关系 1.探究单摆周期与摆长的关系 2练习使用游标卡尺 3学会正确使用秒表 4学会用图象法处理实验数据. 一、游标卡尺 1构造:主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度 尺(如图 1 所示) 图 1 2用途:测量厚度、长度、深度、内径、外径 3原理:利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成 不管游标尺上有多少个小等分刻度,它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度 少 1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有 10 个的、 20 个的、
2、 50 个的, 其规格见下表 : 刻度格数(分度)刻度总长度 每小格与 1 mm 的差值 精确度 (可精确到) 109 mm0.1 mm0.1 mm 2019 mm0.05 mm0.05 mm 5049 mm0.02 mm0.02 mm 4读数:若用 x 表示从主尺上读出的整毫米数,K 表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线 对齐的游标的格数,则记录结果表示为(xK精确度)mm. 二、探究单摆周期与摆长的关系 1实验原理 由 T2,得 g,则测出单摆的摆长 l 和周期 T,即可求出当地的重力加速度 l g 42l T2 2实验器材 铁架台及铁夹,金属小球(有孔)、秒表、细线(1 m 左右)、刻度
3、尺、游标卡尺 3实验步骤 (1)让细线穿过小球上的小孔,在细线的穿出端打一个稍大一些的线结,制成一个单摆 (2)将铁夹固定在铁架台上端,铁架台放在实验桌边,把单摆上端固定在铁夹上,使摆球自由 下垂在单摆平衡位置处做上标记 (3)用刻度尺量出悬线长 l(准确到 mm),用游标卡尺测出摆球的直径 d(准确到 mm),则摆长 为 ll . d 2 (4)把单摆拉开一个角度, 角度不大于 5, 释放摆球 摆球经过最低位置时, 用秒表开始计时, 测出单摆全振动 30 次(或 50 次)的时间,求出一次全振动的时间,即为单摆的振动周期 (5)改变摆长,反复测量几次,将数据填入表格 4数据处理 (1)平均值
4、法 : 每改变一次摆长,将相应的 l 和 T 代入公式中求出 g 值,最后求出 g 的平均值 设计如下所示实验表格 实验次数摆长 l/m周期 T/s重力加速度g/(ms2) 重力加速度 g 的 平均值/(ms2) 1 2 3 gg 1g2g3 3 (2)图象法 : 由 T2得 T2l,作出 T2l 图象,即以 T2为纵轴,以 l 为横轴其斜率 k l g 42 g ,由图象的斜率即可求出重力加速度 g. 42 g 5注意事项 (1)选择细而不易伸长的线,比如用单根尼龙丝、丝线等,长度一般不应短于 1 m,摆球应选 用密度较大的金属球,直径应较小,最好不超过 2 cm. (2)摆动时控制摆线偏离
5、竖直方向的角度应很小 (3)摆球摆动时,要使之保持在同一竖直平面内,不要形成圆锥摆 (4)计算单摆的全振动次数时,应从摆球通过最低位置时开始计时,每当摆球从同一方向通过 最低位置时计数,要测 n 次(如 30 次或 50 次)全振动的时间 t,用取平均值的方法求周期 T . t n 一、实验器材与注意事项 例 1 (2018浙江名校协作体第二学期考试)在“单摆测重力加速度”实验中,测量周期时, 秒表指针如图 2 所示,读数为_ s. 图 2 答案 48.4 例 2 (2017浙江名校新高考研究联盟第三次联考)某同学在“探究单摆周期与摆长的关系” 实验中,在用铁架搭建好单摆后先测量摆线的长度,其
6、过程如下: 图 3 其中悬挂最佳的是图 3 中的_(填甲、乙、丙),这样做的目的是_(填选项前的 字母代号) A保证摆动过程中摆长不变 B可使周期测量得更加准确 C保证摆球在同一竖直平面内摆动 某同学采用了如图 4 所示方法测量摆长: 图 4 摆球直径用游标卡尺进行测量,测量方法和游标刻度如图 5 所示,则摆球的直径是_ mm. 本单摆的摆长是_ m(请注意单位,本空保留四位有效数字) 图 5 答案 乙 A 14.0014.06 0.483 00.484 5 针对训练 (2016浙江 10 月选考)在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中,测量单摆的周 期时,图 6 中_(填“甲”“乙”或“丙”
7、)作为计时开始与终止的位置更好些 图 6 答案 乙 解析 因小球通过平衡位置时的速度较大,有利于计时故选乙 二、实验数据处理 例 3 (2018金华一中高二上学期第二次段考)某同学“探究单摆周期与摆长关系” ,他用最 小分度值为毫米的直尺测得摆线长为 89.40 cm,用游标卡尺测得摆球直径如图 7 甲所示,读 数为_ cm,摆长为_ cm.用停表记录单摆做 30 次全振动所用的时间如图乙所 示,则停表读数为_ s,如果测得的 g 值偏大,可能的原因是_(填序号) A计算摆长时加的是摆球的直径 B将摆线和摆球平放在桌面上,拉直后用米尺测出摆球球心到摆线某点 O 间的长度作为摆 长 C摆线上端未
8、牢固系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加(实验过程中先测摆长后测 周期) D实验中误将 30 次全振动记为 31 次 图 7 答案 2.050 90.425 57.0 AD 解析 游标卡尺的主尺读数为 2 cm,游标尺上第 10 个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游 标尺读数为 100.05 mm0.50 mm,所以最终读数为:2 cm0.050 cm2.050 cm; 摆长为:89.40 cm cm90.425 cm; 2.050 2 由题图乙可知:秒表的读数 t57.0 s; 根据 T2,得 g l g 42l T2 计算摆长时用的是摆线长加摆球的直径, 则摆长的测量值偏大, 重力加速度
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2019-2020学年人教版物理选修3-4浙江新高考专用版讲义:第十一章 机械振动 实验:探究单摆周期与摆长的关系 Word版含答案 2019 2020 学年 人教版 物理 选修 浙江 高考 专用版
链接地址:https://www.31doc.com/p-4197083.html