2024年高考物理一轮复习第七章实验七探究单摆运动利用单摆测定重力加速度课件

这是一份2024年高考物理一轮复习第七章实验七探究单摆运动利用单摆测定重力加速度课件，共22页。PPT课件主要包含了实验原理与操作，误差分析，注意事项，图S7-1，图S7-2，图S7-3，图S7-4，C正确，实验原理的拓展创新，图S7-5等内容，欢迎下载使用。

二、数据处理与误差分析1.数据处理.
1.选择摆线时应尽量选择细、轻且不易伸长的线，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 cm.
2.单摆悬线的上端不可随意卷在杆上，应夹紧在铁夹中，以免
摆动时发生摆线下滑、摆长改变的情况.
3.注意摆动时控制摆线偏离竖直方向的角度不超过 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
5.计算单摆的全振动次数时，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做一标记.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
考点 1 实验原理及操作
【典题 1】某学习小组学习了单摆的相关知识后，想利用如图
S7-1 所示的装置测量当地的重力加速度.
(1)组装单摆时，应在下列器材中选用________(填字母).A.长度为 60 cm 左右的橡皮条B.长度为 80 cm 左右的细线C.直径为 3 cm 左右的塑料球D.直径为 3 cm 左右的钢球(2)实验步骤如下：
A.用游标卡尺测量小球的直径.B.按装置图安装好实验装置.
C.用米尺测量细线悬点到小球的长度 L.
D.将小球拉离平衡位置一个小角度，由静止释放小球，稳定后小球在某次经过平衡位置时开始计时，并计数为 0，此后小球每摆到平衡位置一次，计数一次，依次计数为 1、2、3…当数到 20时，停止计时，测得时间为 t.
E.多次改变悬线长度，测出对应每次悬线的长度，重复实验
F.计算出每个悬线长度对应的 t2.
G.以 t2 为纵坐标、L 为横坐标，作出 t2-L 图线.结合上述实验步骤，完成下列任务：
该同学根据实验数据，利用计算机作出 t2-L 图线如图 S7-2 所示.根据图线拟合得到方程 t2＝403.3L＋6.3.由此可以得出当地的重力加速度 g＝__________m/s2.(π取 9.86，结果保留 3 位有效数字)
(3)从理论上分析图线没有过坐标原点的原因是____________
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答案：(1)BD (2)9.78 m/s2 (3)没有把球的半径算入摆长
考点 2 数据处理【典题 2】用单摆测定重力加速度的实验装置如图 S7-3 甲所示.
(1)选用合适的器材组装成单摆后，主要步骤如下：①将单摆上端固定在铁架台上.
②让刻度尺的零刻度线对准摆线的悬点，测摆长 L.③记录小球完成 n 次全振动所用的总时间 t.④根据单摆周期公式计算重力加速度 g 的大小.根据图乙所示，测得的摆长 L＝________cm.
重力加速度测量值表达式 g＝____________(用 L、n、t 表示).(2)为减小实验误差，多次改变摆长 L，测量对应的单摆周期 T，用多组实验数据绘制 T2-L 图像，如图 S7-4 所示.由图可知重力加速度 g＝__________(用图中字母表示).
(3)关于实验操作或结果分析，下列说法正确的是________(填
A.测量摆长时，要让小球静止悬挂再测量B.摆长一定的情况下，摆的振幅越大越好
C.多次改变摆线长 l，测量多组对应的 50 次全振动时间 t，通
过绘制的 t2-l 关系图线也可以测定重力加速度
(3)小球静止悬挂时测量摆长，可以更精确地测出悬点至球心的距离，A 正确.单摆只有在摆角小于或等于5°时才能看作是简谐
【典题 3】(2022 年上海卷)在“用单摆测定当地的重力加速度”的实验中：(1)摆线质量和摆球质量分别为 m线和 m球，摆线长为 l，摆球直径为 d，则______.
A.m线≫m球，l≪dC.m线≪m球，l≪d
B.m线≫m球，l≫dD.m线≪m球，l≫d
(2)小明在测量后作出的 T2-l 图线如图 S7-5 所示，则他测得的结果是 g＝________m/s2(结果保留 2 位小数).
(3)为了减小误差，应从最高点还是最低点开始计时，请简述理由：__________________________________________________
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