高考物理 实验复习教案

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1、实验十二用单摆测定重力加速度一、考情分析考试大纲考纲解读实验十二用单摆测定重力加速度I二、考点知识梳理（一）、实验目的1.研究单摆的运动，探究影响单摆周期的因素；2.用单摆测定当地重力加速度。（二）、实验原理根据单摆简谐运动（摆角θ＜50）周期公式得_____________。只要测得摆长和周期即可得到当地的重力加速度g。(三)、实验器材金属球、细线、铁架台、铁夹、刻度尺、秒表、游标卡尺。三、考点知识解读剖析：(一)、理想单摆与实际单摆的制作1、理想单摆模型：上端固定的轻绳下端挂一质点。理想的单摆

2、摆线(质点)小球上端静止固定不可伸长（无弹性）无质量（轻绳）无大小有质量2、实际单摆的制作：细线弹性很小，质量远小于小球，如尼龙线等；用金属小球，线长远大于小球直径；绳一端打结，另一端穿过小球中的小孔后固定于铁架台的铁夹上，而不应绕在横杆上。(二)、探究影响单摆周期的因素1、猜想：摆球质量、摆长、振幅等2、研究方法：控制变量法。控制摆长、振幅等相同，改变摆球质量控制变量法控制摆球质量、摆长等相同，改变振幅控制摆球质量、振幅等相同，改变摆长分别测出与周期作比较3、结论：单摆的周期T与摆长L与重力加速

3、度g有关，与摆球质量、单摆振幅等无关．(三)、摆长的测量1、摆长:摆线______________的距离，即悬线长加摆球________。摆长不等于摆线的长度。2、线长用毫米___________测量，应先把摆线上端__________后再测绳长；3、用______________测出小球的直径，再得半径。(四)、周期的测量1、为保证做简谐运动，单摆摆角θ应很小，一般θ＜50；2、为减小周期的测量误差，用秒表测出n次（通常30次或50次）全振动的总时间t，然后再除以全振动的总次数n得周期。不应该用

4、直接用秒表测一次全振动的时间得周期。3、用秒表测时间时，应该在小球经过最低点时开始计时，而不是在小球最高点时开始计时。4、注意全振动的次数与小球经过最低点的次数的关系，有时周期，有时（五）、实验数据的处理1、代数法处理实验数据（1）把实验获得的数据列表中的每组l－T数据分别代入，得到多个g值，然后再取平均。（2）不要先对列表中的多组数据分别取l和T的平均值，再代入求结果。2、图象法处理实验数据（1）描点法画l－T2图象（或T2－l图象）①l－T2函数为正比例函数，性质决定了必须描过原点的直线，所以

5、，不能苛意追求平滑而连成曲线；②连直线时，尽量做到“大多数点”落在直线上，“少数不在直线上的点”尽量分布在直线两侧；“个别离直线较远的点”是错误点，应舍去。（2）根据画出的l－T2图象（或T2－l图象）的斜率得g，斜率（或）[例题]在做“利用单摆测重力加速度”实验中，某同学先测得摆线长为89.2cm，摆球直径2.065cm，然后用秒表记录了单摆振动30次全振动所用的时间如图实12－1所示，则031233435637839411043121445164718492051225324265557285

6、901267891011345121314图实12－1⑴该单摆的摆长为cm，秒表所示读数为　　　s。⑵为了提高实验精度，在试验中可改变几次摆长l，测出相应的周期Ｔ，从而得出一组对应的l与T的数值，再以l为横坐标Ｔ２为纵坐标，将所得数据连成直线如图实12－2所示，则测得的重力加速度g=。14320.80.50l/mT2/s2图实12－2解析：（1）摆长为线长加小球的半径，约为90.23cm，秒表读数为57.0s。（2）根据单摆简谐运动（摆角θ＜50）周期公式得。可见T2与l成正比例函数。由数形结合的

7、思想，直线的斜率。得g＝π2。【变式训练】在《利用单摆测定重力加速度》的实验中，某同学用刻度尺测出了摆线的长度，记为摆长L；当单摆摆至最高处时，某同学按下秒表开始计时，当单摆第一次回到该位置时，停止计时。读得秒表示数为t，记为单摆周期T＝t。　　请问：以上过程中，该同学有没有错误？如有，应怎样改正？解析：该同学的操作有三处错误。1.摆长应为悬点到摆球球心间的距离，即为线长加摆球半径，而不是摆线长度。该同学疏忽了球的半径。2.利用一次全振动来测周期误差太大，应适当增加振动的次数，取总时间t与全振动次

8、数n的比值。3.为减小时间的测量误差，应在小球通过最低位置时，按下秒表开始计时。四、考能训练1.(1)在“用单摆测定重力加速度”的实验中，①测摆长时，若正确测出悬线长l和摆球直径d,则摆长为;②测周期时，当摆球经过位置时开始计时并计数l次，测出经过该位置N次(约60~100次)的时间为t,则周期为。此外,请你从下列器材中选用所需器材，再设计一个实验，粗略测出重力加速度g，并参照示例填写下表（示例的方法不能再用）。A.天平;B.刻度尺;C.弹簧秤;D.电磁打点计时器;E.带夹子的重锤