2021届高考物理第一轮总复习 用单摆测重量课件.ppt
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1、实验目的实验目的1明确用明确用单摆测单摆测定重力加速度的原理和方法定重力加速度的原理和方法2学学会会用用单单摆摆测测当当地地的的重重力力加加速速度度,学学会会减减小小实实验验误误差的方法差的方法3知道如何知道如何选择实验选择实验器材,能熟器材,能熟练练地使用秒表地使用秒表实验原理实验原理物物理理学学中中的的单单摆摆是是在在一一根根细细线线的的一一端端系系一一小小球球,另另一一端端固固定定于于悬悬点点,若若细细线线的的伸伸长长和和质质量量可可忽忽略略,且且小小球球的的直直径远小于线长,这样的装置称为单摆径远小于线长,这样的装置称为单摆单单摆摆在在偏偏角角很很小小(不不超超过过10)时时,可可看看
2、成成是是简简谐谐运运动动,由此可得由此可得据据此此,通通过过实实验验方方法法测测得得摆摆长长L和和周周期期T,即即可可计计算算得得到到当当地地的的重重力力加加速速度的度的值值 由由于于一一般般单单摆摆的的周周期期都都不不是是太太长长,摆摆长长在在1m左左右右的的单单摆摆,其其周周期期大大约约2s,依依靠靠人人为为操操作作的的秒秒表表来来测测量量单单摆摆振振动动一一个个周周期期的的时时间间,其其误误差差必必然然较较大大,所所以以,我我们们不不是是测测量量单单摆摆振振动动一一个个周周期期的的时时间间,而而是是测测量量几几十十个个周周期期的的总总时时间间,再再来来利利用用平平均均值值确确定定一一个个
3、周周期期的的时时间间,从从而而减减小小由由于于人人为为操作而操作而产产生的生的误误差差实验器材实验器材铁铁架架台台和和铁铁夹夹,金金属属小小球球(球球上上有有一一通通过过球球心心的的小小孔孔),秒表,细线,秒表,细线(长约长约1m),刻度尺,刻度尺(最小刻度为最小刻度为mm)实验步骤实验步骤1让让细细线线穿穿过过球球上上的的小小孔孔,在在细细线线一一端端打打一一个个稍稍大大些的线结,制成一个单摆些的线结,制成一个单摆2将将小小铁铁夹夹固固定定在在铁铁架架台台的的上上端端,将将铁铁架架台台放放在在实实验验桌桌边边,使使铁铁夹夹伸伸出出桌桌面面之之外外,然然后后将将单单摆摆的的上上端端固固定定在在
4、铁铁架架台台的的上上端端,使使摆摆球球自自然然下下垂垂,在在实实验验桌桌边边缘缘正正对对摆摆球球(或或摆摆线线)处处做做上上记记号号,如如图图所所示示,实实验验时时以以摆摆球球通通过过此此标标志为准志为准3用用刻刻度度尺尺测测量量单单摆摆的的摆摆长长(摆摆线线静静止止时时从从悬悬点点到到球球心的距离心的距离)4将将单单摆摆从从平平衡衡位位置置拉拉开开一一小小角角度度,再再释释放放小小球球,当当小小球球摆摆动动稳稳定定后后,过过最最低低位位置置(即即标标志志处处)时时,用用秒秒表表开开始始计计时时,测测量量单单摆摆全全振振动动30次次(或或50次次)的的时时间间,求求出出单单摆摆一次全振一次全振
5、动动的的时间时间,即,即单摆单摆振振动动的周期的周期5改改变变摆摆长长,反反复复测测量量3次次,算算出出周周期期T及及测测出出的的摆摆长长L,将每次,将每次实验实验数据填入数据填入实验记录实验记录表格中表格中数据处理数据处理1实验数据记录实验数据记录实验实验次数次数摆线摆线摆摆球直球直振振动动振振动时动时周期周期长长L(m)径径d(m)次数次数n间间t(s)T t1232.方方法法一一(公公式式法法):将将实实验验数数据据代代入入公公式式g 求求出出每每次次重重力力加加速速度度的的值值,然然后后求求g的的平平均均值值,即即为为本本地地的的重力加速度重力加速度方方法法二二(图图象象法法):利利用
6、用实实验验中中的的数数据据进进行行T2l图图象象处处理,从理,从单摆单摆的周期公式的周期公式T 知知道道,当当当当重重力力加加速速度度g一一定定时时,单单摆摆的的摆摆动动周周期期T2跟跟摆摆长长l成成正正比比,将将实实验验的的数数据据作作相相应应的的转转换换,即即算算出出T2,将将其其数数据据点点描描绘绘到到T2l图图象中去,象中去,则则能通能通过图过图象的斜率求出重力加速度的象的斜率求出重力加速度的值值 3将将测测得得的的重重力力加加速速度度与与当当地地重重力力加加速速度度的的数数值值进进行比行比较较,分析,分析产产生生误误差的可能原因差的可能原因 注意事项注意事项1选选择择材材料料时时应应
7、选选择择细细而而不不易易伸伸长长的的线线,长长度度一一般般不不应应短短于于1m,小小球球应应选选密密度度较较大大的的金金属属球球,直直径径应应较较小小,一般不超过一般不超过2cm.2单单摆摆悬悬线线的的上上端端不不可可随随意意卷卷在在铁铁夹夹的的杆杆上上,应应夹夹紧在铁夹中,以免摆动发生摆线下滑,摆长改变紧在铁夹中,以免摆动发生摆线下滑,摆长改变3注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过10.4摆摆球球摆摆动动时时,要要使使之之保保持持在在同同一一竖竖直直面面内内,不不要要形形成成圆圆锥锥摆摆,检检查查摆摆是是否否在在同同一一个个平平面面内内应应从从侧侧面面观观
8、察察摆摆的摆动情况的摆动情况5计计算算单单摆摆的的振振动动次次数数时时,应应以以摆摆球球通通过过最最低低位位置置时时开开始始计计时时,以以后后摆摆球球应应从从同同一一方方向向通通过过做做有有标标志志的的最最低低点点时时计计数数,并并且且采采用用倒倒数数到到0开开始始记记时时计计数数的的方方法法,即即4、3、2、1、0,在在数数到到“0”时时同同时时按按下下秒秒表表开开始始记记时时计计数数6要要测测出出30到到50次次全全振振动动的的时时间间,取取平平均均值值的的办办法法求周期求周期.实验目的实验目的测测定玻璃折射率定玻璃折射率实验器材实验器材玻玻璃璃砖砖,白白纸纸,大大头头针针,量量角角器器,
9、圆圆规规,三三角角板板,图图钉钉实验原理实验原理如如图图所示所示用用插插针针法法找找出出与与入入射射光光线线AO对对应应的的出出射射光光线线OB,确确定定出出O点点,画画出出折折射射光光线线OO,然然后后测测量量出出角角1和和2的的度度数,根据数,根据n 计计算出玻璃的折射率算出玻璃的折射率实验步骤实验步骤1用图钉把白纸固定在木板上用图钉把白纸固定在木板上2在在白白纸纸上上画画一一条条直直线线aa,并并取取aa上上的的一一点点O为为入入射点,作过射点,作过O的法线的法线MN.3画画出出线线段段AO作作为为入入射射线线,并并在在AO上上插插上上P1、P2两根大头针两根大头针4在在白白纸纸上上放放
10、上上玻玻璃璃砖砖,使使其其中中一一个个长长边边与与直直线线aa对齐,并画出另一条对齐线对齐,并画出另一条对齐线bb.5通通过过玻玻璃璃砖砖观观察察并并调调整整视视线线方方向向,使使P1的的像像被被P2挡挡住住,然然后后在在观观察察一一侧侧插插上上大大头头针针P3,使使P3挡挡住住P2、P1的的像,再插上像,再插上P4挡住挡住P3和和P2、P1的像的像6移移去去玻玻璃璃砖砖,拔拔去去大大头头针针,由由大大头头针针P3、P4的的针针孔孔位位置置确确定定出出射射光光线线OB及及出出射射点点O,连连接接O、O得得线线段段OO.7用用量量角角器器测测量量入入射射角角1和和折折射射角角2,并并查查出出其其
11、正正弦弦值值sin1和和sin2.8改改变变入入射射角角,重重复复实实验验,算算出出不不同同入入射射角角时时的的,并取平均并取平均值值数据处理数据处理1作作sin1sin2图图象象:改改变变不不同同的的入入射射角角1,测测出出不同的折射角不同的折射角2,作,作sin1sin2图象,由图象,由n可可知图象应为直线,如图所示,其斜率为折射率知图象应为直线,如图所示,其斜率为折射率2“单单位位圆圆法法”确定确定sin1、sin2,计计算折射率算折射率n.以以入入射射点点O为为圆圆心心,以以一一定定长长度度R为为半半径径画画圆圆,交交入入射射光光线线OA于于E点点,交交折折射射光光线线OO于于E点点,
12、过过E作作NN的的垂垂线线EH.过过E作作NN的垂的垂线线EH.如如图图所示,所示,OEOER,则则n .只只要要用用刻刻度度尺尺测测出出EH、EH的的长长度度就可以求出就可以求出n.注意事项注意事项1玻璃砖应选用厚度、宽度较大的玻璃砖应选用厚度、宽度较大的2大头针要插得竖直,且间隔要大些大头针要插得竖直,且间隔要大些3入射角不宜过大或过小,一般在入射角不宜过大或过小,一般在1575之间之间4玻玻璃璃砖砖的的折折射射面面要要画画准准,不不能能用用玻玻璃璃砖砖界界面面代代替替直尺画界线直尺画界线5实验过程中,玻璃砖和白纸的相对位置不能改变实验过程中,玻璃砖和白纸的相对位置不能改变.实验目的实验目
13、的1了解光波了解光波产产生生稳稳定干涉定干涉现现象的条件象的条件2观观察双察双缝缝干涉干涉图样图样3测测定定单单色光的波色光的波长长实验原理实验原理单单色色光光通通过过单单缝缝后后,经经双双缝缝产产生生稳稳定定的的干干涉涉图图样样,图图样样中中相相邻邻两两条条亮亮(暗暗)纹纹间间距距x与与双双缝缝间间距距d、双双缝缝到到屏屏的的距离距离l、单色光的波长、单色光的波长之间满足之间满足dx/l.实验器材实验器材双缝干涉仪一套,米尺,测量头双缝干涉仪一套,米尺,测量头实验步骤实验步骤1如如下下图图所所示示,把把直直径径约约10cm、长长约约1m的的遮遮光光筒筒水水平平放放在在光光具具座座上上,遮遮光
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