2018-2019版物理新导学笔记选修3-4第十一章 实验:探究单摆周期与摆长的关系
35页1、实验:探究单摆周期与摆长的关系,第十一章 机械振动,内容索引,技能储备 明确原理 提炼方法,题型演练 学以致用 实训演练,达标检测 检测评价 达标过关,技能储备,1.构造:主尺、 (主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺.(如图1所示),一、游标卡尺,图1,游标尺,2.用途:测量厚度、长度、深度、内径、外径.,3.原理:利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成. 不管游标尺上有多少个小等分刻度,它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的,其规格见下表:,0.1,0.05,0.02,4.读数:若用x表示从主尺上读出的整毫米数,K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数,则记录结果表示为(xK精确度)mm.,则测出单摆的 和 ,即可求出当地的重力加速度.,1.实验原理,二、探究单摆周期与摆长的关系,摆长l,周期T,2.实验器材 铁架台及铁夹,金属小球(有孔)、秒表、细线(1 m左右)、刻度尺、_ _.,游标,卡尺,3.实验步骤 (1)让细线穿过小球上的小孔,在细线的穿
2、出端打一个稍大一些的线结,制成一个单摆. (2)将铁夹固定在铁架台上端,铁架台放在实验桌边,把单摆上端固定在铁夹上,使摆球自由下垂.在单摆平衡位置处做上标记. (3)用刻度尺量出悬线长l(准确到mm),用游标卡尺测出摆球的直径d(准确到mm),则摆长为l,(4)把单摆拉开一个角度,角度不大于5,释放摆球.摆球经过最低位置时,用秒表开始计时,测出单摆全振动30次(或50次)的时间,求出_ _,即为单摆的振动周期. (5)改变摆长,反复测量几次,将数据填入表格.,一次,全振动的时间,4.数据处理 (1)平均值法,每改变一次摆长,将相应的l和T代入公式中求出g值,最后求出g的平均值. 设计如下所示实验表格,5.注意事项 (1)选择细而不易伸长的线,比如用单根尼龙丝、丝线等,长度一般不应短于1 m,摆球应选用密度较大的金属球,直径应较小,最好不超过2 cm. (2)摆动时控制摆线偏离竖直方向的角度应 . (3)摆球摆动时,要使之保持在同一 ,不要形成圆锥摆. (4)计算单摆的全振动次数时,应从摆球通过 时开始计时,每当摆球从同一方向通过 时计数,要测n次(如30次或50次)全振动的时间t,用取
3、平均值的方法求周期,很小,竖直平面内,最低位置,最低位置,题型演练,一、实验器材与注意事项,例1 (2018浙江名校协作体高三第二学期考试)在“单摆测重力加速度”实验中,测量周期时,秒表指针如图2所示,读数为_ s.,图2,48.4,答案,其中悬挂最佳的是图3中的_(填甲、乙、丙),这样做的目的是_(填选项前的字母代号). A.保证摆动过程中摆长不变 B.可使周期测量得更加准确 C.保证摆球在同一竖直平面内摆动,例2 (2017浙江名校新高考研究联盟第三次联考)某同学在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中,在用铁架搭建好单摆后先测量摆线的长度,其过程如下:,图3,乙,A,答案,某同学采用了如图4所示方法测量摆长:,摆球直径用游标卡尺进行测量,测量方法和游标刻度如图5所示,则摆球的直径是_ mm. 本单摆的摆长是_ m.(请注意单位,本空保留四位有效数字),图4,图5,14.0014.06,0.483 00.484 5,答案,针对训练 (2016浙江10月选考24(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中,测量单摆的周期时,图6中_(填“甲”“乙”或“丙”)作为计时开始与终止的位置更好些
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