探究單擺周期與擺長的關(guān)系 用單擺測定重力加速度教材

選考部分選修3－4振動與波動光學相對論實驗十二探究單擺周期與擺長的關(guān)系用單擺測定重力加速度實驗基礎(chǔ)網(wǎng)控基礎(chǔ)點讀讀有底氣實驗操作重視實驗操作提高實驗技巧

三、注意事項(1)選擇材料時應選擇細、輕又不易伸長的線，長度一般在1m左右，小球應選用密度較大的金屬球，直徑應較小，最好不超過2cm.(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，以免擺動時發(fā)生擺線下滑、擺長改變的現(xiàn)象．(3)注意擺動時控制擺線偏離豎直方向不超過5°.可通過估算振幅的辦法掌握．(4)擺球振動時，要使之保持在同一個豎直平面內(nèi)，不要形成圓錐擺．(5)計算單擺的振動次數(shù)時，應從擺球通過最低位置時開始計時，為便于計時，可在擺球平衡位置的正下方作一標記．以后擺球每次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)．四、誤差分析產(chǎn)生原因減小方法偶然誤差(1)測量時間(單擺周期)時產(chǎn)生誤差(2)測量擺長時產(chǎn)生誤差(1)多次測量再求平均值或用圖象法(2)從單擺經(jīng)過平衡位置時開始計時(3)不要多記或漏記全振動的次數(shù)系統(tǒng)誤差主要來源于單擺模型本身(1)擺球要選體積小，密度大的(2)最大擺角要小于10°(3)單擺要在同一豎直平面內(nèi)擺動，不要成為圓錐擺突破核心研細核心點練透實驗題[考點一]實驗原理與操作[試題調(diào)研]名師歸納點題破疑1－1.某同學在探究影響單擺周期的因素時有如下操作，請判斷是否恰當(填“是”或“否”)．(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)把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)見下表．用螺旋測微器測量其中一個擺球直徑的示數(shù)如圖所示．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．[類題練熟]答案：(1)是(單擺做簡諧運動要求擺角小，拉開約5°釋放滿足此條件)；(2)是(最低點位置固定，易觀察，所以要在最低點啟動秒表計時)；(3)否(一次全振動的時間太短，不易讀準，誤差大，應測量多次全振動然后求周期的平均值)

20.685(±0.001)擺長[調(diào)研2]某同學在做利用單擺測定重力加速度的實驗中，先測得擺線長為97.50cm，擺球直徑為2.0cm，然后用秒表記錄了單擺振動50次所用的時間，如圖所示，則：[考點二]數(shù)據(jù)處理與誤差分析[試題調(diào)研](1)該單擺擺長為________cm，秒表所示讀數(shù)為________s.(2)如果測得的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，秒表過遲按下D．實驗中誤將49次全振動次數(shù)記為50次1．本實驗偶然誤差主要來自時間(即單擺周期)的測量上．因此，要注意測準時間(周期)．要從擺球通過平衡位置開始計時，不能多計或漏計振動次數(shù)．2．在數(shù)據(jù)處理時，為減小偶然誤差可采用圖象法，通過改變擺長而改變單擺振動周期，需測出多組數(shù)據(jù)．名師歸納點題破疑[類題練熟]BD解析：每一個擺長對應一個周期，代入公式可求重力加速度，但擺長的平均值并不對應周期的平