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时间:2018-07-28
《高三物理实验复习(七)单摆和油膜》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、高三物理实验复习(五)1、用单摆测定重力加速度[实验目的] 利用单摆测定当地的重力加速度。 [实验原理] 单摆在摆角小于5°时的振动是简谐运动,其固有周期为T=2π√L/g,由此可得g=4π2L/T2。据此,只要测出摆长l和周期T,即可计算出当地的重力加速度值。 [实验器材] 铁架台(带铁夹),中心有孔的金属小球,约1m长的细线,米尺,游标卡尺(选用),秒表等。 [实验步骤] 1.在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结,将细线穿过球上的小孔,制成一个单摆。 2.将铁夹固定在铁架台的上端,铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,把做好的单摆固定在铁夹
2、上,使摆球自由下垂。 3.测量单摆的摆长l:用游标卡尺测出摆球直径2r,再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长l',则摆长l=l'+r。 4.把单摆从平衡位置拉开一个小角度(不大于5°),使单摆在竖直平面内摆动,用秒表测量单摆完成全振动30至50次所用的时间,求出完成一次全振动所用的平均时间,这就是单摆的周期T。 5.将测出的摆长l和周期T代入公式g=4π2L/T2求出重力加速度g的值。 6.变更摆长重做两次,并求出三次所得的g的平均值。 [注意事项] 1.选择细绳时应选择细、轻又不易伸长的线,长度一般在1m左右,小球应选用密度较大的金属球,直径应较小,最好
3、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,以免摆动时发生摆长改变、摆线下滑的现象。 3.注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过5°,可通过估算振幅的办法掌握。 4.摆球摆动时,要使之保持在同一个竖直平面内,不要形成圆锥摆。 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,以后摆球从同一方向通过最低位置时,进行计数,且在数“零”的同时按下秒表,开始计时计数。目标检测:1.某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中,先测得摆线长为101.00cm,摆球直径为2.00cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为101.5s。
4、则 (1)他测得的重力加速度g=________m/s2。 (2)他测得的g值偏小,可能的原因是 A.测摆线长时摆线拉得过紧 B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了 C.开始计时时,秒表过迟按下 D.实验中误将49次全振动数为50次4 (3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T,从而得出一组对应的l与T的数据,再以l为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成直线,并求得该直线的斜率K。则重力加速度g=________。(用K表示) 2。学过单摆的周期公式以后,物理兴趣小组的同学们对钟摆产生了兴趣,老师建议他们先
5、研究用厚度和质量分布均匀的方木块(如一把米尺)做成的摆(这种摆被称为复摆),如图所示。让其在竖直平面内做小角度摆动,C点为重心,板长为L,周期用T表示。甲同学猜想:复摆的周期应该与板的质量有关。乙同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离L/2。丙同学猜想:复摆的摆长应该大于L/2。理由是:若OC段看成细线,线栓在C处,C点以下部分的重心离O点的距离显然大于L/2。为了研究以上猜想是否正确,同学们进行了下面的实验探索:(1)把两个相同的木板完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个木板摆动时的周期相同,重做多次仍有这样的特点。则证明了甲同学的
6、猜想是___________的(选填“正确”或“错误”)。(2)用T0表示板长为L的复摆看成摆长为L/2单摆的周期计算值(T0=2),用T表示板长为L复摆的实际周期测量值。计算与测量的数据如下表:板长L/cm255080100120150周期计算值T0/s0.701.001.271.411.551.73周期测量值T/s0.811.161.471.641.802.01由上表可知,复摆的等效摆长L/2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。(3)为了进一步定量研究,同学们用描点作图法对数据进行处理,所选坐标如图。请在坐标纸上作出T-T0图,并根据图象中反映出的规律求出=__
7、______(结果保留三位有效数字,其中L等是板长为L时的等效摆长T=2)。3.一位同学用单摆做测量重力加速度的实验.他将摆挂起后,进行了如下步骤:A.测摆长l:用米尺量出摆线的长度。B.测周期T:将摆球拉起,然后放开.在摆球某次通过最低点时,按下秒表开始计时,同时将此次通过最低点作为第一次,接着一直数到摆球第60次通过最低点时,按秒表停止计时.读出这段时间,计算出单摆的周期C.将所测得的L和T代入单摆的周期公式,算出g,将它作为实验的最后结果写入报告中去.指出上面步骤中遗漏或错误的地方,写出该步骤的字母,并加以改正.4(不要求进行误差计算).2、用
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