(配套课件)第十二章 实验十六 用单摆测量重力加速度的大小-【高考领航】2024高考物理大一轮复习教师用书word+课件PPT（新教材，人教版）

实验十六　用单摆测量重力加速度的大小 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 一、实验基本技能 1．实验目的 (1)练习使用秒表和刻度尺、测单摆的周期。 (2)用单摆测重力加速度的大小。 2．实验原理 实验基础 要点梳理 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 3．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。 4．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。 (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上标记。 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 2．误差分析   产生原因 减小方法 偶然误差 测量时间(单摆周期)及摆长时产生误差 ①多次测量求平均值 ②计时从单摆经过平衡位置时开始 系统误差 主要来源于单摆模型本身 ①摆球要选体积小，密度大的 ②最大摆角要小于5° 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 考点一　教材原型实验(基础考点) 1.(2023·天津市十二区县重点学校一模)某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中，已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°；在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间为t；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得悬挂后的摆线长(从悬点到摆球的最上端)为L，再用螺旋测微器测得摆球的直径为d(读数如图)。 精典题型 深度研析 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 (1)该单摆在摆动过程中的周期为________________。 (2)用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g＝________________。 (3)从图可知，摆球的直径为________________mm。 (4)(多选)实验结束后，某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大，其原因可能是下述原因中的________________。 A.单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了 B.把n次摆动的时间误记为(n＋1)次摆动的时间 C.以摆线长作为摆长来计算 D.以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 (4)单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了，摆长的测量值偏小，根据g的表达式，重力加速度的测量值偏小，故A错误；把n次摆动的时间误记为(n＋1)次摆动的时间，根据g的表达式，重力加速度的测量值偏大，故B正确；以摆线长作为摆长计算，摆长的测量值偏小，根据g的表达式，重力加速度的测量值偏小，故C错误；以摆线长与摆球的直径之和作为摆长计算，摆长的测量值偏大，根据g的表达式，重力加速度的测量值偏大，故D正确。 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 2．利用单摆测量当地重力加速度的实验中。 (1)利用游标卡尺测得金属小球直径如图甲所示，小球直径d＝________________cm。 甲 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 (2)某同学测量数据如表，请在图乙中画出l-T2的图像。 由图像可得重力加速度g＝________________m/s2(保留三位有效数字)。 l/m 0.400 0.500 0.600 0.800 1.200 T2/s2 1.60 2.10 2.40 3.20 4.80 乙 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 (3)某同学在实验过程中，摆长没有加小球的半径，其他操作无误，那么他得到的实验图像可能是下列图像中的________________。 　 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 答案：(1)2.26　(2)图见解析　9.86　(3)B 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 考点二　拓展创新实验(能力考点) 维度1　 实验设计的创新 例 1 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 甲　　　　　　　　　　　　乙　　 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 (1)由实验数据得出图乙所示的拟合直线，图中纵轴表示________________________________________________。 (2)Ic的国际单位为________________，由拟合直线得到Ic的值为________________(