高考物理一轮复习实验19用单摆测量重力加速度的大小课件

这是一份高考物理一轮复习实验19用单摆测量重力加速度的大小课件，共31页。PPT课件主要包含了实验溯本求源，实验热点探究，2误差分析，abe，答案1AD，答案①BC，答案C，摆球质量，ACEG等内容，欢迎下载使用。

(1)用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图乙所示，读数为________ mm.
解析：(1)(18＋6×0.1)mm＝18.6 mm.
题型2|数据处理及分析例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________(选填选项前的字母)．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
解析：(1)为了减小实验误差，实验中摆线的长度要适当长些，一是使单摆的周期大一些，有利于周期的测量，二是可以使单摆的摆动幅度大些，有利于实验观察，故选项A正确；为了减小空气阻力的影响，摆球应选择密度大、体积小的物体，故选项D正确．
(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)表中是某同学记录的3组实验数据，部分做了计算处理．
请计算出第3组实验中的T＝________ s，g＝________m/s2.
(4)用多组实验数据作出T2-L图像，也可以求出重力加速度g，已知三位同学作出的T2­-L图线如图乙中的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________(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下端的距离记为摆长LB．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值
练1　[2020·浙江7月，17(2)]某同学用单摆测量重力加速度，①为了减少测量误差，下列做法正确的是________(多选)；A．摆的振幅越大越好B．摆球质量大些、体积小些C．摆线尽量细些、长些、伸缩性小些D．计时的起、止位置选在摆球达到的最高点处
解析：①单摆只有在最大摆角小于10°时，其振动才可以视为简谐运动，所以选项A错误；摆球的质量大些、体积小些，可以减小振动时空气阻力的影响，可以减小测量误差，选项B正确；摆线尽量细些，可减小摆线质量的影响，摆线尽量长些，可保证最大摆角小于10°，伸缩性小些，可使摆动过程中摆长保持不变，选项C正确；由于摆球在通过最低位置时速度最大，计时的起、止位置选在摆球达到的最低位置，有利于减小计时误差，选项D错误．
②改变摆长，多次测量，得到周期平方与摆长的关系图像如图所示，所得结果与当地重力加速度值相符，但发现其延长线没有过原点，其原因可能是________．A．测周期时多数了一个周期B．测周期时少数了一个周期C．测摆长时直接将摆线的长度作为摆长D．测摆长时将摆线的长度加上摆球的直径作为摆长
练2　某同学在“利用单摆测重力加速度”的实验中，先测得摆线长为97.50 cm，摆球直径为2.00 cm，然后用停表记录了单摆振动50次所用的时间，如图所示，则：
(1)该单摆摆长为________cm，停表的示数为________s． (2)如果他测得的g值偏小，可能的原因是________． A．测摆线长时摆线拉得过紧 B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，使周期变大了 C．开始计时时，停表过迟按下 D．实验中误将49次全振动次数记为50次
(3) 为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出几组对应的l与T的数据，然后建立以l为横坐标、T2为纵坐标的直角坐标系，根据数据描点并连成直线，如图所示．求得该直线的斜率为k，则重力加速度g＝________．(用k表示)
热点二　实验拓展创新例3 [2021·山东济南一模]某实验小组用如图甲所示的实验装置进行“测量重力加速度”并“验证机械能守恒定律”两个实验．该小组把轻质细绳的一端与一个摆球相连，另一端系在力传感器的挂钩上，整个装置位于竖直面内，将摆球拉离竖直方向一定角度，由静止释放，与传感器相连的计算机记录细绳的拉力F随时间t变化的图线．
(1)首先测量重力加速度．将摆球拉离竖直方向的角度小于5°，让小球做单摆运动，拉力F随时间t变化的图线如图乙所示．①由图乙可知该单摆的周期T约为________s(保留两位有效数字)．②该小组测得该单摆的摆长为L，则重力加速度的表达式为________(用测量或者已知的物理量表示)．
练3　物理实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验．(1)实验室有如下器材可供选用：A．长约1 m的细线B．长约1 m的橡皮绳C．直径约2 cm的均匀铁球D．直径约5 cm的均匀木球E．停表F．时钟G．分度值为1毫米的米尺实验小组的同学需要从上述器材中选择：________(填写器材前面的字母)．
解析：(1)需要选择的器材有：长约1 m的细线，直径约2 cm的均匀铁球，停表(测量多次全振动的时间)，分度值为1毫米的刻度尺(测量摆长)．
(2)下列振动图像真实地描述了对摆长约为1 m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点O为计时起点，A、B，C均为30次全振动的图像，已知sin 5°＝0.087，sin 15°＝0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是________(填字母代号)．
解析：单摆振动的摆角θ≤5°，当θ＝5°时单摆振动的振幅A＝l sin 5°＝0.087 m＝8.7 cm.为计时准确，在摆球摆至平衡位置时开始计时，且应测量多次全振动的时间再计算周期，故四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是选项A.
(3)某同学利用单摆测重力加速度，测得的g值与真实值相比偏大，可能的原因是________．A．测摆长时记录的是摆线的长度B．开始计时时，停表过早按下C．摆线上端未牢固地系于悬点，摆动中出现松动，使摆线长度增加了D．实验中误将29次全振动数记为30次