第6章第4课时 实验：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度ppt课件.ppt

《第6章第4课时 实验：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2012新课程高中物理总复习第一轮福建省鲁科版机械振动机械波4实验：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度第六章一、实验目的1.探究影响单摆振动周期的因素.2.利用单摆测定重力加速度.二、实验原理1.用控制变量法测量在摆角、摆球质量和摆长分别不同情况下单摆的周期.2.在摆角不大于5°的前提下，由周期公式　　　　　　得,计算当地的重力加速度.三、实验器材铁架台和铁夹，中心带有小孔的金属小球3个(其中有两个质量、大小相同)，约1m长的细线，毫米刻度尺，秒表，游标卡尺.四、实验步骤1.探究影响单摆振动周期的因素考虑到各种可能的因素，需要准备若干单摆［能够满

2、足实验对摆球(铁球)质量大小和摆长的要求］和测量单摆振动周期的计时器.(1)探究周期与摆角的关系；(2)探究周期与摆球质量的关系；(3)探究周期与摆长的关系.结论：通过探究得出的结论是：．.单摆的摆动周期仅与摆长有关，与摆角和摆球质量无关2.利用单摆测当地重力加速度(1)组装单摆；(2)测量摆长；(3)测量完成30～50次全振动时间，算出周期；(4)改变摆长，重复(2)(3)的操作；（5）数据处理方法方法一(公式法)：将实验数据代入公式　　　，求出每次重力加速度的值，然后求g的平均值，即为本地的重力加速度.方法二(图象法)：利用实验中的数据进行T2

3、-l图象处理，从单摆的周期公式　　　　知道,当重力加速度g一定时，单摆的摆动周期T2跟摆长l成正比，将实验的数据作相应的转换，即算出T2，将数据点描绘到T2-l图象中去，则能通过图象的斜率求出重力加速度的值.3.将测得的重力加速度与当地重力加速度的数值进行比较，分析产生误差的可能原因.五、注意事项1.选择材料时应选择细而且不易伸长的线，长度一般不应短于1m，小球应选密度较大的金属球，直径应较小，一般不超过2cm.2.单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上，应夹紧在铁夹中，以免摆动而使摆线下滑，摆长改变.3.注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过5°.4

4、.摆球摆动时，要使之保持在同一竖直面内，不要形成圆锥摆，检查摆是否在同一个平面内应从侧面观察摆的摆动情况.5.计算单摆的振动次数时，应以摆球通过最低位置时开始计时，以后摆球应从同一方向通过做有标志的最低点时计数，并且采用倒数到0开始计时计数的方法，即…、4、3、2、1、0，在数到“0”时同时按下秒表开始计时计数.6.要测出30到50次全振动的时间，取平均值的办法求周期.7.单摆摆长应在悬挂重物时测量，应为摆线长与摆球半径之和.六、误差分析1.本实验系统误差主要来源于单摆模型本身是否符合要求.即：悬点是否固定，球、线是否符合要求，振动是圆锥摆还是同一

5、竖直平面内的摆动以及测量摆长是否出现失误等等，只要注意到了这些，就可使系统误差减小到远远小于偶然误差的程度.2.本实验的偶然误差主要来自于时间(即单摆的周期)的测量上，为了准确，应采取倒计时的方法测量全振动的次数，同时应多次测量振动次数.3.本次实验中进行长度(摆线长、摆球直径)的测量时读数读到毫米位即可，秒表读数读到秒的十分位即可.探究单摆的运动在“探究单摆的运动”的实验中，某实验小组选用了三个体积相同的铜球、铁球和木球作为摆球.次数摆球材料最大摆角摆长(m)全振动次数所测时间(s)周期(s)11铜5°150100.32.002铁5°150101

6、.22.023木5°150103.62.07其中有一组实验数据如下表：(1)小组成员由表中的数据得出了一个结论：在的条件下，单摆的周期与.(2)同学们发现木球摆的周期比其他摆的周期大一点点，就这一现象展开了讨论：甲同学说：“由于存在空气阻力，小球实际上做阻尼运动，因此周期测不准确.”乙同学反驳说：“空气阻力并不会影响到单摆的周期，影响周期的是空气的浮力.”摆角、摆长相同摆球质量无关丙同学说：“我同意乙的看法，因为空气浮力与摆球重力方向相反，它对球的作用相当于重力加速度变小，因此振动周期变大……”丁同学打断了丙同学的话，说：“浮力对摆球的影响好像用一

7、个轻一些的摆球做实验，因此振动周期不变，三个单摆的周期有微小差别纯粹是测量的误差引起的.”这几位同学的争论中，你觉得正确的是()A.甲B.乙和丙C.丁D.甲和丁空气阻力将使单摆的振幅减小，但对其固有周期不产生影响.若考虑空气的浮力，则可从等效重力加速度角度分析g′=g0-.因等体积的木球质量最小，故g′较小，由单摆周期公式　　　　　知，木球的振动周期较大.故选B.细长轻绳下端拴一个小球构成单摆，在悬挂点正下方1/2摆长处有一个能挡住摆线的钉子A如图641所示．现将单摆向右方拉开一个小角度，然后无初速地释放，对于以后的运动，下列说法中正确的是()图6

8、41①摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小．②摆球在左、右两侧上升的最大的高度一样．③摆球在平衡位置左右两侧走过的