grzaaa探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系(文件)
【正文】 電磁波 實(shí)驗(yàn)十一 探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系 基礎(chǔ)回放 實(shí)驗(yàn)十一 探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系 基礎(chǔ)回放 1 ． 實(shí)驗(yàn)原理 當(dāng)偏角很小時(shí)，單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)周期為 T ＝ 2π lg，它與偏角的大小及擺球的質(zhì)量無(wú)關(guān)，由此得到 g ＝4π2lT2 . 因此，只要測(cè)出擺長(zhǎng) l 和振動(dòng)周期 T ，就可以求出當(dāng)?shù)刂亓铀俣?g的值． 2 ． 實(shí)驗(yàn)器材 帶有鐵夾的鐵架臺(tái)、中心有小孔的金屬小球，不易伸長(zhǎng)的細(xì)線 ( 約 1 米 ) 、秒表、毫米刻度尺和游標(biāo)卡尺． 基本實(shí)驗(yàn)要求 實(shí)驗(yàn)十一 探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系 基礎(chǔ)回放 3 ． 實(shí)驗(yàn)步驟 ( 1 ) 讓細(xì)線的一端穿過(guò)金屬小球的小孔 ， 然后打一個(gè)比小孔大一些的線結(jié) ， 做成單擺 ． ( 2 ) 把細(xì)線的上端用鐵夾固定在鐵架臺(tái)上 ， 把鐵架臺(tái)放在實(shí)驗(yàn)桌邊 ， 使鐵夾伸到桌面以外 ， 讓擺球自然下垂 ， 在單擺平衡位置處作上標(biāo)記 ， 如實(shí)驗(yàn)原理圖所示 ． ( 3 ) 用毫米刻度尺量出擺線長(zhǎng)度 l ′ ， 用游標(biāo) 卡尺測(cè)出擺球的直徑 ， 即得出金屬小球半徑 r ， 計(jì)算出擺長(zhǎng) l ＝ l ′ ＋ r . 實(shí)驗(yàn)十一 探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系 基礎(chǔ)回放 (4) 把單擺從平衡位置處拉開(kāi)一個(gè)很小的角度 ( 不超過(guò) 5176。 ＝ ， 這四種操作過(guò)程合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是 __ __ ( 填字母代號(hào) ) ． 實(shí)驗(yàn)十一 探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系 課堂探究 解析 ① 在 “ 探究影響單擺周期的因素 ” 實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)使單擺在擺動(dòng)過(guò)程中擺長(zhǎng)不變，而且擺長(zhǎng)便于調(diào)節(jié)，故選項(xiàng) A 、 C 正確，選項(xiàng) B 、 D 錯(cuò)誤． ② 擺球的直徑 d ＝ 12 mm ＋ 0 mm ＝ m m 擺長(zhǎng) l＝ L －d2 ＝ 0 m － 0 m ＝ 0 m . ③ 單擺振動(dòng)的擺角 θ ≤ 5176。 ) ，然后由靜止釋放擺球 D ．測(cè)出擺球兩次通過(guò)最低點(diǎn)的時(shí)間間隔記為此單擺振動(dòng)的周期 實(shí)驗(yàn)十一 探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系 課堂探究 (2) 實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表所示： 次數(shù) 1 2 3 4 5 擺長(zhǎng) l /cm 1 30 次全振動(dòng)時(shí)間 t /s 振動(dòng)周期 T /s 振動(dòng)周期的平方 T2/s2 實(shí)驗(yàn)十一 探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系 課堂探究 請(qǐng)將測(cè)量數(shù)據(jù)標(biāo)在圖 4 中 ， 并在圖中作出 T2隨 l 變化的關(guān)系圖象 ． 圖 4 實(shí)驗(yàn)十一 探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系 課堂探究 ( 3 ) 根據(jù)數(shù)據(jù)及圖象可知單擺周期的平方與擺長(zhǎng)的關(guān) 系是________ ． ( 4 ) 根據(jù)圖象 ， 可求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?________m/ s2. ( π ＝ ， 結(jié)果保留 3 位有效數(shù)字 ) 實(shí)驗(yàn)十一 探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系 課堂探究 解析 ( 1) 本實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)將擺球和擺線組成 單擺之后再測(cè)量其擺長(zhǎng)，擺長(zhǎng)應(yīng)為懸點(diǎn)到擺球球心的距離，故 A 、 B 錯(cuò)誤； (2) 通過(guò)描點(diǎn)、連線可得到單擺的 T 2 － l 圖象，近似為一條直線． (3) 通過(guò)作出的圖象說(shuō)明單擺周期的平方和擺長(zhǎng)成正比． ( 4 ) 根據(jù)圖象求出圖線的斜率 k ，再根據(jù)單擺的周期公式可得 g ＝4π 2k ，進(jìn)而求出重力加速度 g . 測(cè)量單擺的周期時(shí)，應(yīng)為相鄰兩次通過(guò)最低點(diǎn)并且通過(guò)最低點(diǎn)的速度方向相同，即單擺做一次全振動(dòng)，這段時(shí)間才為一個(gè)周期，為了減小誤差，須測(cè)量單擺的多個(gè)周期，然后再取平均值求出一個(gè)周期，故 D 錯(cuò)誤； 單擺在擺角接近 5176。 安徽理綜 ，要減小測(cè)量周期的誤差，計(jì)時(shí)起點(diǎn)應(yīng)選在擺球的平衡位置，且測(cè)量多次 ( N ) 全振動(dòng)的總時(shí)間(Δ t ) ，然后再算出周期 T ＝Δ tN，選項(xiàng) e 正確． 實(shí)驗(yàn)十一 探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系 再見(jiàn) 。 ，在釋放擺球的同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)
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