20xx滬科版高中物理選修3-412-13探究擺鐘的物理原理探究單擺振動的周期word學(xué)案-wenkub.com
2025-11-14 16:41 本頁面
【正文】 再釋放小球 ． 當(dāng)小球擺動穩(wěn)定以后 ， 經(jīng)過最低位置時 ， 用停表開始計時 ， 測量單擺全振動 30 次 (或 50 次 )的時間 ， 求出 一次全振動的時間 ， 即單擺的振動周期 ． (5)改變擺長 ， 反復(fù)測量三次 ， 算出周期 T 及測得的擺長 l 代入公式 g＝ 4π2lT2 ， 求出重力加速度 g 的值 ， 然后求 g 的平均值 ， 即為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊闹?． 4． 五點(diǎn)注意 (1)選擇材料時應(yīng)選擇細(xì)而不易伸長的線 ， 比如用單根尼龍絲 、 絲線等 ， 長度一般不應(yīng)短于 1 m， 小球應(yīng)選用密度較大的金屬球 ， 直徑應(yīng)較小 ， 最好不超過 2 cm. (2)單擺懸線的上端不可隨意卷在鐵夾的桿上 ， 應(yīng)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的角度應(yīng) 很小 ． (4)小球擺動時 ， 要使之保持在同一 豎直平面內(nèi) ， 不要形成圓錐擺 ． 方法是將小球拉到一定 位置后由靜止釋放 ． (5)計算單擺的振動次數(shù)時 ， 應(yīng)從擺球 通過 最低位置 時開始計時 ， 以后擺球應(yīng)從同一方向通過 最低點(diǎn) 時計數(shù) ， 要多測幾次 (如 30次或 50 次 )全振動的時間 ， 用取平均值的辦法求周期 ． 例 4 下表是 “ 用單擺測定重力加速度 ” 實驗中獲得的有關(guān)數(shù)據(jù) ： 擺長 l/m 周期平方 T2/s2 (1)利用上述數(shù)據(jù) ， 在圖 8 中描出 l－ T2 的圖像 ． 圖 8 (2)利用圖像 ， 取 T2＝ s2 時 ， l＝ ________ m， 重力加速度 g＝ ________ m/s2. 解析 (1)描點(diǎn)作圖如圖所示 (2)由圖可知，當(dāng) T2＝ s2時， l＝ m，將它代入 g＝ 4π2lT2 得： g＝4π2lT2 ＝4 m/s2≈ m/s2. 答案 (1)見解析圖 (2) 單擺????????? 單擺模型 ????? 與擺線質(zhì)量相比擺球質(zhì)量很小可忽略與擺球直徑相比擺線的長度很小可忽略擺線形變可忽略單擺的運(yùn)動特點(diǎn)??? 簡諧運(yùn)動 ?擺角很小時 ?回復(fù)力 ： 由重力沿切線方向的分力提供相????? 同相反相單擺的周期公式 ： T＝ 2π lg用單擺測定重力加速度 1． 單擺是為研究振動而抽象出的理想化模型 ， 其理想化條件是 ( ) A． 擺線質(zhì)量不計 B． 擺線長度不伸縮 C． 擺球的直徑比擺線長度短得多 D． 只要是單擺的運(yùn)動就是一種簡諧運(yùn)動 答案 ABC 解析 單擺由擺線和擺球組成，擺線只計長度不計質(zhì)量，擺球只計質(zhì)量不計大小，且擺線不伸縮 ． 但把單擺作為簡諧運(yùn)動來處理是有條件的，只有在擺角很小 (θ5176。)的情況下才能視單擺運(yùn)動為簡諧運(yùn)動，故正確答案為 A、 B、 C. 2． 單擺振動的回復(fù)力是 ( ) A． 擺球所受的重 力 B． 擺球重力在垂直懸線方向上的分力
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