人教版高中物理选修3-4精品课件 第十一章 4 单摆.ppt

探究一探究二探究三当堂检测(5)测周期:①要从摆球经过平衡位置时开始计时。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,开始计时并数零,以后摆球每过一次平衡位置数一个数,最后总计时探究一探究二探究三当堂检测5.误差分析(1)本实验系统误差主要来源于单摆模型本身是否符合要求,即悬点是否固定;是单摆还是复摆;球、线是否符合要求;振动是圆锥摆还是同一竖直平面内振动以及测量哪段长度作为摆长等等。只要注意了上面这些方面,就可以使系统误差减小到远远小于偶然误差而忽略不计的程度。(2)本实验偶然误差主要来自时间(即单摆周期)的测量上。因此要注意测准时间(周期),要从摆球通过平衡位置开始计时,不能多记或漏记振动次数。为了减小偶然误差,应进行多次测量后取平均值。(3)本实验中在测量长度(摆线长、摆球的直径)时,读数读到毫米即可(即使用游标卡尺测摆球直径也只需读到毫米)。探究一探究二探究三当堂检测提高实验精度从两个方面下手:(1)尽可能准确地测量出摆长和周期;(2)多次改变摆长,重做实验得到多组数据,并用图象法处理数据。探究一探究二探究三当堂检测典例剖析例题3(1)物理课外小组研究“用单摆测重力加速度”实验,他们依照教材实验直接测量的物理量应为、、,其公式为。?(2)他们测出不同的摆长(l)所对应的周期(T),在进行数据处理时:①如果甲同学以摆长(l)为横坐标、周期(T)的二次方为纵坐标作出了T2-l图象,若他测得的图象的斜率为k,则测得的重力加速度g=。若甲同学测摆长时,忘记测摆球的半径,则他用图象法求得的重力加速度(选填“偏小”“偏大”或“准确”)。②乙测摆长时,也忘记了测摆球的半径,则他测得的重力加速度(选填“偏小”“偏大”或“准确”)。?探究一探究二探究三当堂检测(3)甲同学测量5种不同摆长下单摆的振动周期,记录结果如表所示。以摆长(l)为横坐标、周期(T)的二次方为纵坐标,作出T2-l图象,请你替他在虚线框中作出T2-l图象,利用此图象求出的重力加速度为。?探究一探究二探究三当堂检测【思考问题】(1)单摆摆长是指哪一段距离?(2)测量时间的开始位置选哪个地方最好?提示:(1)单摆摆长是指悬挂点到球心的距离;(2)测量时间的开始位置应该是小球经过它时能够准确判断出来的位置,一般选取小球运动的最低点。探究一探究二探究三当堂检测探究一探究二探究三当堂检测探究一探究二探究三当堂检测变式训练3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97.50cm,摆球直径为2.00cm,然后用停表记录了单摆振动50次所用的时间,如图甲所示,则:(1)该单摆摆长为cm,停表所示读数为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,停表按下过迟D.实验中误将49次全振动次数记为50次探究一探究二探究三当堂检测(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、以T2为纵坐标的直角坐标系,根据数据描点并连成直线,如图乙所示。求得该直线的斜率为k,则重力加速度g=。(用k表示)?探究一探究二探究三当堂检测探究一探究二探究三当堂检测1.(考查单摆的理想化条件)单摆是为研究振动而抽象出的理想化模型,其理想化条件是()A.摆线质量不计B.摆线长度不伸缩C.摆球的直径比摆线长度短得多D.只要是单摆的运动就是一种简谐运动解析:单摆由摆线和摆球组成,摆线只计长度不计质量,摆球只计质量不计大小,且摆线不伸缩,选项A、B、C正确。把单摆作为简谐运动来处理是有条件的,只有在摆角很小(θ5°)的情况下才能视单摆的运动为简谐运动,选项D错误。答案:ABC探究一探究二探究三当堂检测2.(考查单摆的振幅、回复力等)下列关于单摆的说法正确的是()A.单摆摆球从平衡位置运动到正向最大位移处时的位移为A(A为振幅),从正向最大位移处运动到平衡位置时的位移为-AB.单摆摆球的回复力等于摆球所受的合外力C.单摆摆球的回复力是摆球重力沿圆弧切线方向的分力D.单摆摆球经过平衡位置时加速度为零解析:简谐运动中的位移是以平衡位置作为起点,摆球在正向最大位移处时位移为A,在平衡位置时位移应为零。摆球的回复力由合外力沿圆弧切线方向的分力(等于重力沿圆弧切线方向的分力)提