高考物理一轮复习实验增分专题14探究单摆的运动用单摆测定重力加速度学案.doc
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1、1 / 7【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习实验增分专题精选高考物理一轮复习实验增分专题 1414探究单摆的运动用单摆测定重力加速度学案探究单摆的运动用单摆测定重力加速度学案考纲要求考情分析命题趋势探究单摆的运动,用单摆测定重力加速度2015天津卷,9(2)2015北京卷,21(2)高考对本实验的考查主要侧重于以下三个方面:1.间接测量原理的理解;2.微小量的测量(累积平均法)方法的理解;3.实验数据的处理(图象法)的误差分析知识梳理夯实基础一、实验原理与操作二、数据处理与分析1数据处理(1)公式法:g,算出重力加速度 g 的值,再算出 g 的平均值(2)图象法:作出 lT2
2、 图象求 g 值2误差分析产生原因减小方法偶然误差测量时间(单摆周期)及摆长时产生误差多次测量再求平均值计时从单摆经过平衡位置时开始系统误差主要来源于单摆模型本身摆球要选体积小,密度大的最大摆角要小于 10三、注意事项1选择材料时应选择细、轻又不易伸长的线,长度一般在 1 m左右,小球应选用密度较大的金属球,直径应较小,最好不超过 2 cm2单摆悬线的上端不可随意卷在铁架台的杆上,应夹紧在钢夹2 / 7中,以免摆动时发生摆线下滑、摆长改变的现象3注意摆动时控制摆线偏离竖直方向的夹角不超过 10.可通过估算振幅的办法掌握4摆球振动时,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
3、数时,应从摆球通过最低位置时开始计时,为便于计时,可在摆球平衡位置的正下方作一标记以后摆球每次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,开始计时计数核心考点分层突破考点 1 实验原理和操作例 1某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素(1)(多选)他组装单摆时,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,如图所示这样做的目的是_AC_.(选填字母代号)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需要改变摆长时便于调节D保证摆球在同一竖直平面内摆动(2)他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下,用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度 L0
4、.999 0 m,再用游标卡尺测量摆球直径,结果如图所示,则该摆球的直径为_12.0_ mm,单摆摆长为_0.993_0_ m(3)下列振动图象真实地描述了对摆长约为 1 m 的单摆进行周期3 / 7测量的四种操作过程,图中横坐标原点表示计时开始,A、B、C 均为 30 次全振动的图象,已知 sin 50.087,sin 150.26,这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是_A_.(选填字母代号)解析 (1)橡皮的作用是使摆线摆动过程中悬点位置不变,从而保证摆长不变,同时又便于调节摆长,选项 A、C 正确;(2)根据游标卡尺读数规则可得摆球直径为 d12 mm0.1 mm012.0 mm,则
5、单摆摆长为 L0L0.993 0 m(注意统一单位);(3)单摆摆角不超过 5,且计时位置应从最低点(即速度最大位置)开始,故选项 A 的操作符合要求考点 2 数据处理和误差分析例 2用单摆测定重力加速度的实验装置如图甲所示(1)(多选)组装单摆时,应在下列器材中选用_AD_.(填选项前的字母)A长度为 1 m 左右的细线B长度为 30 cm 左右的细线C直径为 1.8 cm 的塑料球D直径为 1.8 cm 的铁球(2)测出悬点 O 到小球球心的距离(摆长)L 及单摆完成 n 次全振动所用的时间 t,则重力加速度 g! #.(用 L、n、t 表示)(3)下表是某同学记录的 3 组实验数据,并做
6、了部分计算处理.组次123摆长L/cm80.0090.00100.0050 次全振动时间t/s90951004 / 7.0.5.5振动周期T/s1.801.91重力加速度g/(ms2)9.749.73请计算出第 3 组实验中的 T_2.01_s,g_9.76_m/s2(4)用多组实验数据作出 T2L 图象,也可以求出重力加速度 g.已知三位同学作出的 T2L 图线的示意图如图乙中的 a、b、c 所示,其中 a 和 b 平行,b 和 c 都过原点,图线 b 对应的 g 值最接近当地重力加速度的值则相对于图线 b,下列分析正确的是_B_.(填选项前的字母)A出现图线 a 的原因可能是误将悬点到小球
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