2024年高考物理一輪復(fù)習(xí)第七章實(shí)驗(yàn)七探究單擺運(yùn)動(dòng)利用單擺測(cè)定重力加速度課件

這是一份2024年高考物理一輪復(fù)習(xí)第七章實(shí)驗(yàn)七探究單擺運(yùn)動(dòng)利用單擺測(cè)定重力加速度課件，共22頁。PPT課件主要包含了實(shí)驗(yàn)原理與操作，誤差分析，注意事項(xiàng)，圖S7-1，圖S7-2，圖S7-3，圖S7-4，C正確，實(shí)驗(yàn)原理的拓展創(chuàng)新，圖S7-5等內(nèi)容，歡迎下載使用。
二、數(shù)據(jù)處理與誤差分析1.數(shù)據(jù)處理.
1.選擇擺線時(shí)應(yīng)盡量選擇細(xì)、輕且不易伸長(zhǎng)的線，長(zhǎng)度一般在1 m 左右，小球應(yīng)選用密度較大的金屬球，直徑應(yīng)較小，最好不超過 2 cm.
2.單擺懸線的上端不可隨意卷在桿上，應(yīng)夾緊在鐵夾中，以免
擺動(dòng)時(shí)發(fā)生擺線下滑、擺長(zhǎng)改變的情況.
3.注意擺動(dòng)時(shí)控制擺線偏離豎直方向的角度不超過 5°，可通
過估算振幅的辦法掌握.
4.擺球擺動(dòng)時(shí)，要使之保持在同一個(gè)豎直平面內(nèi)，不要形成圓
5.計(jì)算單擺的全振動(dòng)次數(shù)時(shí)，應(yīng)從擺球通過最低位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，為便于計(jì)時(shí)，可在擺球平衡位置的正下方做一標(biāo)記.以后擺球每次從同一方向通過最低位置時(shí)進(jìn)行計(jì)數(shù)，且在數(shù)“零”的同時(shí)
考點(diǎn) 1 實(shí)驗(yàn)原理及操作
【典題 1】某學(xué)習(xí)小組學(xué)習(xí)了單擺的相關(guān)知識(shí)后，想利用如圖
S7-1 所示的裝置測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?
(1)組裝單擺時(shí)，應(yīng)在下列器材中選用________(填字母).A.長(zhǎng)度為 60 cm 左右的橡皮條B.長(zhǎng)度為 80 cm 左右的細(xì)線C.直徑為 3 cm 左右的塑料球D.直徑為 3 cm 左右的鋼球(2)實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A.用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑.B.按裝置圖安裝好實(shí)驗(yàn)裝置.
C.用米尺測(cè)量細(xì)線懸點(diǎn)到小球的長(zhǎng)度 L.
D.將小球拉離平衡位置一個(gè)小角度，由靜止釋放小球，穩(wěn)定后小球在某次經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，并計(jì)數(shù)為 0，此后小球每擺到平衡位置一次，計(jì)數(shù)一次，依次計(jì)數(shù)為 1、2、3…當(dāng)數(shù)到 20時(shí)，停止計(jì)時(shí)，測(cè)得時(shí)間為 t.
E.多次改變懸線長(zhǎng)度，測(cè)出對(duì)應(yīng)每次懸線的長(zhǎng)度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)
F.計(jì)算出每個(gè)懸線長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的 t2.
G.以 t2 為縱坐標(biāo)、L 為橫坐標(biāo)，作出 t2-L 圖線.結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，完成下列任務(wù)：
該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)作出 t2-L 圖線如圖 S7-2 所示.根據(jù)圖線擬合得到方程 t2＝403.3L＋6.3.由此可以得出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?g＝__________m/s2.(π取 9.86，結(jié)果保留 3 位有效數(shù)字)
(3)從理論上分析圖線沒有過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是____________
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答案：(1)BD (2)9.78 m/s2 (3)沒有把球的半徑算入擺長(zhǎng)
考點(diǎn) 2 數(shù)據(jù)處理【典題 2】用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)裝置如圖 S7-3 甲所示.
(1)選用合適的器材組裝成單擺后，主要步驟如下：①將單擺上端固定在鐵架臺(tái)上.
②讓刻度尺的零刻度線對(duì)準(zhǔn)擺線的懸點(diǎn)，測(cè)擺長(zhǎng) L.③記錄小球完成 n 次全振動(dòng)所用的總時(shí)間 t.④根據(jù)單擺周期公式計(jì)算重力加速度 g 的大小.根據(jù)圖乙所示，測(cè)得的擺長(zhǎng) L＝________cm.
重力加速度測(cè)量值表達(dá)式 g＝____________(用 L、n、t 表示).(2)為減小實(shí)驗(yàn)誤差，多次改變擺長(zhǎng) L，測(cè)量對(duì)應(yīng)的單擺周期 T，用多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制 T2-L 圖像，如圖 S7-4 所示.由圖可知重力加速度 g＝__________(用圖中字母表示).
(3)關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作或結(jié)果分析，下列說法正確的是________(填
A.測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)，要讓小球靜止懸掛再測(cè)量B.擺長(zhǎng)一定的情況下，擺的振幅越大越好
C.多次改變擺線長(zhǎng) l，測(cè)量多組對(duì)應(yīng)的 50 次全振動(dòng)時(shí)間 t，通
過繪制的 t2-l 關(guān)系圖線也可以測(cè)定重力加速度
(3)小球靜止懸掛時(shí)測(cè)量擺長(zhǎng)，可以更精確地測(cè)出懸點(diǎn)至球心的距離，A 正確.單擺只有在擺角小于或等于5°時(shí)才能看作是簡(jiǎn)諧
【典題 3】(2022 年上海卷)在“用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取钡膶?shí)驗(yàn)中：(1)擺線質(zhì)量和擺球質(zhì)量分別為 m線和 m球，擺線長(zhǎng)為 l，擺球直徑為 d，則______.
A.m線?m球，l?dC.m線?m球，l?d
B.m線?m球，l?dD.m線?m球，l?d
(2)小明在測(cè)量后作出的 T2-l 圖線如圖 S7-5 所示，則他測(cè)得的結(jié)果是 g＝________m/s2(結(jié)果保留 2 位小數(shù)).
(3)為了減小誤差，應(yīng)從最高點(diǎn)還是最低點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，請(qǐng)簡(jiǎn)述理由：__________________________________________________
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