人教版 (2019)4 單擺精品復(fù)習(xí)練習(xí)題-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.會(huì)依據(jù)單擺周期公式確定實(shí)驗(yàn)思路。
2.能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，會(huì)正確安裝實(shí)驗(yàn)裝置并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。
3.能正確使用刻度尺測量單擺的擺長，能正確使用停表測量單擺的振動(dòng)周期。
4.能正確處理數(shù)據(jù)，測出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?br>5.能從多個(gè)角度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)誤差分析。
【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】
1.教學(xué)重點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路、實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)；
2.教學(xué)難點(diǎn)：用兩種方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)誤差分析。
【知識(shí)回顧】
一、單擺的回復(fù)力
1．回復(fù)力的來源
擺球的重力沿__ __方向的分力。
2．回復(fù)力的特點(diǎn)
在偏角很小時(shí)，擺球所受的回復(fù)力與它偏離平衡位置的位移成__ _，方向總指向__ __，即F＝__ __。
單擺的周期
1.公式的提出：周期公式是荷蘭物理學(xué)家__ __首先提出的。
2.公式：T＝__ __，即T與擺長l的二次方根成__ __，與重力加速度g的二次方根成__ __。
【自主預(yù)習(xí)】
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>通過測量擺長、周期，利用公式g＝__ _求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?br>二、實(shí)驗(yàn)器材
鐵架臺(tái)及鐵夾、金屬小球(上面有一個(gè)通過球心的小孔)、__ __、細(xì)線(長1 m左右)、刻度尺(最小刻度為1 mm)、_ __。
三、實(shí)驗(yàn)原理與設(shè)計(jì)
1．實(shí)驗(yàn)的基本思想——理想化模型：單擺在偏角很小(不大于5°)時(shí)的運(yùn)動(dòng)，可以看成__ _運(yùn)動(dòng)。
2．實(shí)驗(yàn)原理：由單擺的周期公式T＝2πeq \r(\f(l,g))，可得g＝__ __，據(jù)此通過實(shí)驗(yàn)測出擺長l和周期T，即可計(jì)算得到當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?br>3．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)——兩個(gè)物理量的測量方法。
(1)單擺長度的測量。
用__ __測量單擺的線長，用__ __測量擺球的直徑。擺長即擺線靜止時(shí)從懸點(diǎn)到球心間的距離。
(2)單擺周期的測量。
測出單擺n次全振動(dòng)的總時(shí)間t，單擺周期為T＝_ _。
【課堂探究】
新課引入
如果你是技術(shù)人員，擺鐘銷售公司讓你幫助上節(jié)課的廣東人修理擺鐘，讓擺鐘及時(shí)更準(zhǔn)確，你先要掌握那些數(shù)據(jù)才可以進(jìn)行技術(shù)調(diào)節(jié)？
你有哪些辦法得到當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣饶兀?br>能否用單擺來測量呢，如果用單擺測量，需要測量那些物理量呢？
任務(wù)一實(shí)驗(yàn)思路
請(qǐng)根據(jù)之前所學(xué)習(xí)的知識(shí)，回答利用單擺測重力加速度的實(shí)驗(yàn)思路？
任務(wù)二物理量的測量
（一）實(shí)驗(yàn)器材
問題1：線有粗細(xì)、長短的不同，伸縮性也有區(qū)別。不同的小球，質(zhì)量和體積有差異。想一想，應(yīng)如何選擇擺線和擺球？為什么？
問題2：下圖畫出了細(xì)線上端的兩種不同的懸掛方式。應(yīng)該選用哪種方式？為什么？你還有更好的設(shè)計(jì)嗎？
（二）物理量的測量
設(shè)計(jì)安裝好實(shí)驗(yàn)裝置后，請(qǐng)回答下列問題：
測擺長：
問題如何測量單擺擺長？
2.周期的測量
（二）物理量的測量
問題1：如何測量周期？
問題2：你認(rèn)為哪個(gè)方案好？為什么？
問題3：你認(rèn)為停表計(jì)時(shí)起點(diǎn)，是從單擺的最低點(diǎn)開始好呢？還是從最大位置開始好呢？為什么？
任務(wù)三數(shù)據(jù)分析
（一）
如何進(jìn)行數(shù)據(jù)分析得出當(dāng)?shù)剌^為準(zhǔn)確的重力加速度g?
圖像法：
在很多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析中，為了讓作圖更為準(zhǔn)確，我們通常怎么做？
請(qǐng)嘗試推導(dǎo)T與l之間的線性關(guān)系式？然后說明如何求出重力加速度g的準(zhǔn)確值？
在實(shí)驗(yàn)中，哪些操作會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差？
任務(wù)四方案設(shè)計(jì)
（一）實(shí)驗(yàn)步驟
根據(jù)前面的分析，請(qǐng)梳理出完善的實(shí)驗(yàn)步驟，并交流。
（二）實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
該實(shí)驗(yàn)操作中需要那些注意事項(xiàng)？
（三）實(shí)驗(yàn)操作
請(qǐng)同學(xué)們完成按照實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)方案完成實(shí)驗(yàn)，測出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?br>【自我測評(píng)】
1．根據(jù)單擺周期公式T＝2πeq \r(\f(l,g))，可以通過實(shí)驗(yàn)測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。如圖1所示，將細(xì)線的上端固定在鐵架臺(tái)上，下端系一小鋼球，就做成了單擺。
(1)用游標(biāo)卡尺測量小鋼球直徑，示數(shù)如圖2所示，讀數(shù)為__ _mm。
(2)以下是實(shí)驗(yàn)過程中的一些做法，其中正確的有__ _。
a．?dāng)[線要選擇細(xì)些的、伸縮性小些的，并且盡可能長一些
b．?dāng)[球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的
c．為了使擺的周期大一些，以方便測量，開始時(shí)拉開擺球，使擺線相距平衡位置有較大的角度
d．拉開擺球，使擺線偏離平衡位置大于5°，在釋放擺球的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)擺球回到開始位置時(shí)停止計(jì)時(shí)，此時(shí)間間隔Δt即為單擺周期T
e．拉開擺球，使擺線偏離平衡位置不大于5°，釋放擺球，當(dāng)擺球振動(dòng)穩(wěn)定后，從平衡位置開始計(jì)時(shí)，記下擺球做50次全振動(dòng)所用的時(shí)間Δt，則單擺周期T＝eq \f(Δt,50)
2．(2020·北京師大附中高二檢測)小雷在做“利用單擺測重力加速度”實(shí)驗(yàn)中，先測得擺線長為97.20 cm；用20分度的游標(biāo)卡尺測得小球直徑如圖所示，然后用秒表記錄了單擺全振動(dòng)50次所用的時(shí)間。則：
(1)小球直徑為__ __cm。
(2)如果他在實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)數(shù)為50次，測得的g值 (選填“偏大”“偏小”或“準(zhǔn)確”)。
(3)他以擺長(L)為橫坐標(biāo)、周期的二次方(T2)為縱坐標(biāo)作出了T2－L圖線，由圖像測得的圖線的斜率為k，則測得的重力加速度g＝____。(用題目中給定的字母表示)
(4)小雷根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖像如圖所示，造成圖像不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是__ __。
【學(xué)后反思】本節(jié)課學(xué)習(xí)中，你有哪些收獲，還有哪些問題？

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