2023版高考物理一轮总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2023版高考物理一轮总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21页。PPT课件主要包含了实验原理与操作，a公式法g＝，π2l，误差分析，注意事项，要形成圆锥摆，2实验步骤如下，图S7-1，图S7-2，答案1BD等内容，欢迎下载使用。
二、数据处理与误差分析1.数据处理.
，算出重力加速度 g 的值，再算
出 g 的平均值.b.图像法：作出 l­T2 图像求 g 值.
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
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”的同时按下停表，开始计时.最后秒表计
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
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
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，重复实验步骤 C、D.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 t2­L 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 t2­L 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.(取π2＝9.86，结果保留三位有效数字)(3)从理论上分析图线没有过坐标原点的原因是________________________________________.
(2)9.78 m/s2
(3)没有把球的半径算入
考点 2 数据处理
【典题 2】(2021 年北京延庆模拟)在用图 S7-3 装置测量重力加速度的实验中，小白同学用测量范围为 0～1 m 的米尺测量摆长，用停表测量摆动周期，再根据单摆周期公式计算重力加速度.
(1)组装单摆时，应选用________(填字母).A.长度略大于 1 m 的细线B.长度略小于 1 m 的细线C.半径约为 2 cm 的橡胶球D.半径径为 1 cm 的小钢球
(2)在测量过程中，下列操作合理的是________.A.先测好摆长，再将单摆悬挂到铁架台上B.释放单摆时，摆角尽量大些，以便观察
C.单摆摆动稳定后，摆球经过平衡位置时开始计时D.摆动过程中，若逐渐形成了圆锥摆，可以继续测量，
(3)小白同学通过实验测得：悬点 O 到小球球心的距离L.计时开始后，从小球第一次通过平衡位置到第 n 次通过平衡位置所用时间为 t，则重力加速度 g＝_________(用 L、n、t 及常数表示).
(4)小红同学通过改变摆长，测量多组数据，做出 T2­L 图像，如图 S7-4，她发现图线起点位于原点上方，这可能是由于她在测量摆长时，从悬点量到了小球的________(填“上沿”或“下沿”)，这样将使根据图像得出的 g 测量值________(填“偏大”“偏小”或“不受影响”).
(5)本实验测得的重力加速度一般略微偏小，这是由于
以下系统误差造成的__________.
A.小球经过平衡位置时计时，很难看准，造成较大的
B.小球球心位置较难确定，使摆长测量存在较大的系
C.由于存在空气阻力，会减慢单摆的速度，使周期测
D.单摆摆动过程中，摆线会稍稍伸长，造成摆长的测
答案：(1)BD (2)C (3)
(4)上沿 不受影响 (5)CD
(1)图 S7-5 甲是用力传感器对单摆振动过程进行测量的装置图，图乙是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的F­t 图像，根据图乙的信息可得，从 t＝0 时刻开始摆球第一次摆到最低点的时刻为____s，摆长为______m.(取π2＝10，重力加速度大小 g 取 10 m/s2)
【典题 3】在探究单摆运动的实验中：
(2)单摆振动的回复力是________.A.摆球所受的重力
B.摆球重力在垂直摆线方向上的分力C.摆线对摆球的拉力
D.摆球所受重力和摆线对摆球拉力的合力
(3)某同学的操作步骤如下，其中正确的是________.A.取一根细线，下端系住直径为 d 的金属小球，上端