2024届高三物理一轮复习课件：第四节 用单摆测量重力加速度

第四节 用单摆测量重力加速度 第二章 机械振动 1.用单摆测量重力加速度 如何测量重力加速度常用的方法有三种： 03单摆法 02自由落体运动法 01平衡法 1.用单摆测量重力加速度 1.实验原理: 单摆做简谐运动，其周期公式： 可得 通过实验方法测出摆长L和周期 T，即可计算得到当地的重力加速度g. 2.实验仪器 单摆组 秒表（停表） 游标卡尺 刻度尺 摆球直径 1.用单摆测量重力加速度 秒表读数 = 小圈分钟(min)+大圈秒钟(s) ①小圈指示过半格，大圈在0-30秒内读数; ②小圈指示未过半格，大圈在30-60秒内读数 1.用单摆测量重力加速度 秒表读数 = 小圈分钟(min)+大圈秒钟(s) ①小圈指示过半格，大圈在0-30秒内读数; ②小圈指示未过半格，大圈在30-60秒内读数 1.用单摆测量重力加速度 3.实验步骤 （1）做单摆∶ 取约1米长的线绳栓住小钢球，然后固定在桌边的铁架台 （2）测摆长∶摆长为 ①用刻度尺量出悬线长 ②用游标卡尺测摆球直径算出半径 摆球直径 1.用单摆测量重力加速度 3.实验步骤 （3）将摆求从平衡位置拉开一个很小的角度（小于5０），然后由静止放球使摆球在平面内摆动，用秒表测出单摆完成30~50次全振动的时间t：（注记录全振动次数时，以摆线通过平衡位置处的标记为准。设全振动次数为n），计算出平均完成一次全振动所用的时间，即为单摆的振动周期： 1.用单摆测量重力加速度 4.数据处理 （1）代入公式 ,多次测量取平均值，求重力加速度g 1.用单摆测量重力加速度 4.数据处理 （2）作 图象，求重力加速度g 1.用单摆测量重力加速度 【例1—课本P62】在用单摆测量重力加速度的实验中，测得悬线长为l，摆球直径为d，完成n次完整振动所用时间为t，则 重力加速度g = . 1.用单摆测量重力加速度 【例1—课本P63】将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为 h（未知）且开口向下的小筒中（单摆的下部分露于筒外），如图甲所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离 L，并通过改变 L 而测出对应的摆动周期 T，再以 T² 为纵轴、L 为横轴作出函数关系图像，那么就可以通过此图像得出小筒的深度 h 和当地的重力加速度 g。 1.用单摆测量重力加速度 【例1—课本P63】 （1）现有如下测量工具∶A.时钟;B.停表;C.天平;D.毫米刻度尺。本实验所需的测量工具有 . （2）如果实验中所得到的 T²-L 关系图像如图乙所示，那么真正的图像应该是a、b、c 中的 . （3）由图像可知，小筒的深度 h = m;当地重力加速度 g = m/s2。 BD a 0.30 9.86 1.用单摆测量重力加速度 【三维设计P55】 等效重力加速度：①超重 ②失重 ③完全失重 等效摆长： 垂直纸面小角度摆动 垂直纸面摆动 纸面内摆动 R远大于小球位移 左侧 右侧 1.用单摆测量重力加速度 【例2—课本P53】如图所示，某同学利用双线摆和光电计数器测量当地的重力加速度。 已知每根悬线长为d，两悬点间相距s，金属小球半径为r，AB为光电计数器.现将小球垂直于纸面向外拉动，使悬线偏离竖直方向一个较小的角度并由静止释放，同时，启动光电计数器. 当小球第一次经过图中虚线（光束）位置 O时，由 A射向 B的光束被挡住，计数器计数一次，显示为"1"，同时计时器开始计时.然后每当小球经过点 O时，计数器都计数一次. 当计数器上显示的计数次数刚好为n 时，所用的时间为t，由此可知∶ （1）双线摆的振动周期 T = ， 双线摆的等效摆长 L . （2）依据公式g = 代入周期 T和等效摆长L的值， 即可求出重力加速度. 1.用单摆测量重力加速度 【例2—课本P53】（3）该同学在实验中，测量5种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录数据见表.以L为横坐标，T²为纵坐标，在图中作出 T²-L图像，并利用此图像求得重力加速度g = m/s².（保留三位有效数字） Lavf58.20.100 Codec by Bilibili XCode Worker v4.8.76(fixed_gap:Fal