2024届高考物理一轮复习专题十二机械振动光学实验十二用单摆测定重力加速度课件

这是一份2024届高考物理一轮复习专题十二机械振动光学实验十二用单摆测定重力加速度课件，共17页。
1.实验器材带有铁夹的铁架台、中心有小孔的金属小球，不易伸长的细线(约1 m)、秒表、毫米刻度尺和游标卡尺.
2.实验步骤(1)让细线的一端穿过金属小球的小孔，然后打一个比小孔大一些的线结，做成单摆.(2)把细线的上端用铁夹固定在铁架台上，把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自然下垂，在单摆平衡位置处做标记，如上图所示.(3)用毫米刻度尺量出摆线长度l'，用游标卡尺测出摆球的直径，即得出金属小球半径r，计算出摆长l＝l'＋r.
(6)改变摆长，重做几次实验，计算出每次实验的重力加速度值，求出它们的平均值，该平均值即为当地的重力加速度值.(7)将测得的重力加速度值与当地的重力加速度值相比较，分析产生误差的可能原因.
3.注意事项(1)构成单摆的条件：细线的质量要小、弹性要小，选用体积小、密度大的小球，摆角不超过5°.(2)要使摆球在同一竖直面内摆动，不能形成圆锥摆，方法是将摆球拉到一定位置后由静止释放.(3)测周期的方法：①要从摆球过平衡位置时开始计时.因为此处速度大、计时误差小，而最高点速度小、计时误差大.②要测多次全振动的时间来计算周期.如在摆球过平衡位置时开始计时，且在数“零”的同时按下秒表，以后每当摆球从同一方向通过平衡位置时计数1次.
例题　(2020年全国Ⅱ卷)用一个摆长为80.0 cm的单摆做实验，要求摆动的最大角度小于5°，则开始时将摆球拉离平衡位置的距离应不超过________cm(保留1位小数).(提示：单摆被拉开小角度的情况下，所求的距离约等于摆球沿圆弧移动的路程.) 某同学想设计一个新单摆，要求新单摆摆动10个周期的时间与原单摆摆动11个周期的时间相等.新单摆的摆长应该取为______cm. 【答案】6.9　96.8
变式1　(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球直径的操作如图甲、乙所示.测量方法正确的是________(填“甲”或“乙”). 
(2)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图丙所示.光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图丁所示，则该单摆的振动周期为________.若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将________(填“变大”“不变”或“变小”)，图丁中的Δt将________(填“变大”“不变”或“变小”). 
【答案】(1)乙　(2)2t0　变大　变大
变式2　如图甲所示，某学习小组在实验室做“探究周期与摆长的关系”的实验.