20xx屆新高考一輪復習人教版-141-機械振動-學案(編輯修改稿)
2025-04-05 06:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 一些的結(jié)，然后把線的另一端用鐵夾固定在鐵架臺上，讓擺球自然下垂(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直徑D，則單擺的擺長l＝l′＋D2(3)測周期,將單擺從平衡位置拉開一個角度(小于5176。)，然后釋放小球，記下單擺擺動30次～50次的總時間，算出一次全振動的時間，即為單擺的振動周期(4)改變擺長，重做幾次實驗2．數(shù)據(jù)處理與分析(1)數(shù)據(jù)處理①公式法：g＝4π2lT2，算出重力加速度g的值，再算出g的平均值。②圖象法：作出l－T2圖象求g值。(2)誤差分析產(chǎn)生原因減小方法偶然誤差測量時間(單擺周期)及擺長時產(chǎn)生誤差①多次測量再求平均值②計時從單擺經(jīng)過平衡位置時開始系統(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5176。例2 用單擺測定重力加速度的實驗裝置如圖甲所示．(1)(多選)組裝單擺時，應在下列器材中選用________(選填選項前的字母)．A．長度為1 m左右的細線B．長度為30 cm左右的細線C． cm的塑料球D． cm的鐵球(2)測出懸點O到小球球心的距離(擺長)L及單擺完成n次全振動所用的時間t，則重力加速度g＝________(用L、n、t表示)．(3)表中是某同學記錄的3組實驗數(shù)據(jù)，部分做了計算處理．組次123擺長L/cm50次全振動時間t/s振動周期T/s重力加速度g/(ms－2)請計算出第3組實驗中的T＝______s，g＝________m/s2.(4)用多組實驗數(shù)據(jù)作出T2－L圖象，也可以求出重力加速度g，已知三位同學作出的T2－L圖線如圖乙中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都過原點，圖線b對應的g值最接近當?shù)刂亓铀俣鹊闹担畡t相對于圖線b，下列分析正確的是________(填選項前的字母)．A．出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點到小球下端的距離記為擺長LB．出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動記為50次C．圖線c對應的g值小于圖線b對應的g值(5)某同學在家里測重力加速度．他找到細線和鐵鎖，制成一個單擺，如圖丙所示．由于家里只有一把量程為30 cm的刻度尺，于是他在細線上的A點做了一個標記，使得懸點O到A點間的細線長度小于刻度尺量程．保持該標記以下的細線長度不變，通過改變O、A間細線長度以改變擺長．實驗中，當O、A間細線的長度分別為ll2時，測得相應單擺的周期為TT2，由此可得重力加速度g＝________(用llTT2表示)．練4 [2020全國卷Ⅱ，34(1) ] cm的單擺做實驗，要求擺動的最大角度小于5176。，則開始時將擺球拉離平衡位置的距離應不超過________ cm(保留1位小數(shù))．(提示：單擺被拉開小角度的情況下，所求的距離約等于擺球沿圓弧移動的路程．)某同學想設計一個新單擺，要求新單擺擺動10個周期的時間與原單擺擺動11個周期的時間相等．新單擺的擺長應該取為________ cm.練5 [2020浙江7月，17(節(jié)選)]某同學用單擺測量重力加速度，(1)為了減少測量誤差，下列做法正確的是________(多選)；A．擺的振幅越大越好B．擺球質(zhì)量大些、體積小些C．擺線盡量細些、長些、伸縮性小些D．計時的起、止位置選在擺球達到的最高點處(2)改變擺長，多次測量，得到周期平方與擺長的關系圖象如圖所示，所得結(jié)果與當?shù)刂亓铀俣戎迪喾l(fā)現(xiàn)其延長線沒有過原點，其原因可能是__________．A．測周期時多數(shù)了一個周期B．測周期時少數(shù)了一個周期C．測擺長時直接將擺線的長度作為擺長D．測擺長時將擺線的長度加上擺球的直徑作為擺長考點四 受迫振動與共振的應用自主演練1．自由振動、受迫振動和共振的關系比較振動類型自由振動受迫振動共振受力情況僅受回復力作用受驅(qū)動力作用受驅(qū)動力作用振動周期或頻率由系統(tǒng)本身性質(zhì)決定，即固有周期T0或固有頻率f0由驅(qū)動力的周期或頻率決定，即T＝T驅(qū)或f＝f驅(qū)T驅(qū)＝T0或f驅(qū)＝f0振動能量振動物體的機械能不變由產(chǎn)生驅(qū)動力的物體提供振動物體獲得的能量最大常見例子彈簧振子或單擺(擺角θ≤5176。)機械工作時底座發(fā)生的振動共振篩、聲音的共鳴等(1)共振曲線如圖所示，橫坐標為驅(qū)動力的頻率f，由圖可知，f與f0越接近，振幅A越大；當f＝ f0時，振幅A最大．(2)受迫振動中系統(tǒng)能量的轉(zhuǎn)化做受迫振動的系統(tǒng)的機械能不守恒，系統(tǒng)與外界時刻進行能量交換．[多維練透]4．[2021東北三省四市一模](多選)如圖甲所示，在一條張緊的繩子上掛幾個擺，a、c擺的擺長相同且小于b擺的擺長．當a擺振動的時候，通過張緊的繩子給其他各擺施加驅(qū)動力，使其余各擺也振動起來．圖乙是c擺穩(wěn)定以后的振動
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