物理 《單擺》實驗

1、五、學生實驗： 用單擺測定重力加速度1得 只要測出單擺的擺長L和振動周期T，就可以求出當地的重力加速度g的值， 一、實驗原理單擺做簡諧運動時，其周期為：2二、實驗步驟1、做單擺：取約1米長的線繩栓位小鋼球，然后固定在桌邊的鐵架臺上。 3二、實驗步驟算出半徑r，也準確到毫米2、測擺長：(1)用米尺量出懸線長L，準確到毫米(2)用游標卡尺測擺球直徑擺長為L+rL0510014二、實驗步驟用秒表測量單擺的周期。3、測周期：把單擺從平衡位置拉開一個角度（5o）放開它三、實驗器材1、單擺組2、米尺3、游標卡尺4、秒表（停表）0510010312334356378394110431214451647184

2、9205122532426555728590126789101134512131452分7.6秒秒表的讀數03123343563783941104312144516471849205122532426555728590126789101134512131460312334356378394110431214451647184920512253242655572859012678910113451213141分51.4秒秒表的讀數7二、實驗步驟 用秒表測量單擺完成30次全振動（或50次）所用的時間t，求出完成一次全振動所需要的時間，這個平均時間就是單擺的周期。3、測周期：把單擺從平衡位置拉開一個

3、角度（5o）放開它T= t / n 為了測量周期，擺球到達哪個位置的時刻作為計時開始與停止的時刻比較好？應以擺球經平衡位置計時開始與停止時刻84、求重力加速度：把測得的周期和擺長的數值代入公式，求出重力加速度g的值來。 改變擺長，重做幾次實驗. 計算出每次實驗的重力加速度.最后求出幾次實驗得到的重力加速度的平均值，即可看作本地區(qū)的重力加速度.5、多次測量求平均值：二、實驗步驟91.0432 0.8 0.50 l/mT2/s2 思考：如果要求用圖象法來測定重力加速度，哪么應該如何建立坐標系？101、選擇材料時應選擇細輕又不易伸長的線，長度一般在1m左右，小球應選用密度較大的金屬球，直徑應較小，最

4、好不超過2 cm；2、單擺懸線的上端不可隨意卷在鐵夾的桿上，應夾緊在鐵夾中，以免擺動時發(fā)生擺線下滑或懸點不固定，擺長改變的現象；3、注意擺動時擺角不易過大，不能超過10，以保證單擺做簡諧運動；4、擺球擺動時，要使之保持在同一個豎直平面內，不要形成圓錐擺；5、測量從球通過平衡位置時開始計時，因為在此位置擺球速度最大，易于分辨小球過此位置的時刻。6、為了減少偶然誤差改變擺長，多次測量求平均值 。四、注意事項111、 在做“用單擺測定重力加速度的實驗”中為了減小誤差，應注意的事項是( )A擺球以選密度大，體積小的小球為好 ;B擺長以0.25米為宜 ;C擺角應小于10;D擺線的懸點要固定，才不會在擺動

5、中出現移動或晃動 ;E要使單擺在豎直平面內擺動，不得使其形成錐形擺或擺球轉動 ;F測量周期時，應從擺球通過最低點時開始計時 .A、B、C、D項正確只有E、F項正確 ACDEF正確都正確 課 堂 練 習122、某同學測定的g的數值比當地公認值大，造成的原因可能是( ) 擺球質量太大了； 量擺長時從懸點量到球的最下端； 擺角太大了（擺角仍小于10）； 計算擺長時忘記把小球半徑加進去； 計算周期時，將(n1)次全振動誤記為n次全振動. 課 堂 練 習133、為了提高實驗精度，在試驗中可改變幾次擺長L，測出相應的周期，從而得出一組對應的L與T的數值，再以L為橫坐標為縱坐標，將所得數據連成直線如下圖所示

6、，則測得的重力加速度g= 。1.0432 0.8 0.50 l/mT2/s29.86m/s2課 堂 練 習14B、C課 堂 練 習4（2010青島高二檢測）關于擺的等時性及擺鐘的發(fā)明，下列敘述符合歷史事實的是（ ）A單擺的等時性是由惠更斯首先發(fā)現的B單擺的等時性是由伽利略首先發(fā)現的C惠更斯首先將單擺的等時性用于計時，發(fā)明了擺鐘D伽利略首先發(fā)現了單擺的等時性，并把它用于計時155單擺是為研究振動而抽象出的理想化模型，其理想化條件是（ ）A擺線質量不計B擺線長度不伸縮C擺球的直徑比擺線長度短得多D只要是單擺的運動就是一種簡諧運動A、B、C166周期為2 s的擺叫秒擺，若要將秒擺的周期變?yōu)? s，下

7、列措施可行的是（ ）A將擺球的質量減半 B將振幅減半C將擺長減半 D將擺長減為原來的1/4D177（2010湛江高二檢測）做簡諧運動的單擺，當所受回復力逐漸減小時，隨之變小的物理量是（ ）A擺線上的張力 B擺球所受的合力C擺球的重力勢能 D擺球的動能【解析】選C.回復力逐漸減小時，擺球的重力沿切線方向的分力減小，速度增大，動能增大，重力勢能減小，向心力增大，張力增大.C188、有一單擺，其擺長l=1.02 m,擺球的質量m=0.10 kg，已知單擺做簡諧運動，單擺振動30次用的時間t=60.8 s，試求：(1)當地的重力加速度是多大？(2)如果將這個擺改為秒擺，擺長應怎樣改變？改變多少？(1)

8、當單擺做簡諧運動時，其周期公式 由此可得 只要求出T值代入即可.因為所以195、有一單擺，其擺長l=1.02 m,擺球的質量m=0.10 kg，已知單擺做簡諧運動，單擺振動30次用的時間t=60.8 s，試求：(1)當地的重力加速度是多大？(2)如果將這個擺改為秒擺，擺長應怎樣改變？改變多少？(2)秒擺的周期是2 s，設其擺長為l0，由于在同一地點重力加速度是不變的，根據單擺的振動規(guī)律有：故有：其擺長要縮短：l=l-l0=1.02 m-0.993 m=0.027 m.20單擺的能量 單擺作簡諧運動時的動能和重力勢能在發(fā)生相互轉化，但機械能的總量保持不變，即機械能守恒。 小球擺動到最高點時的重力

9、勢能最大，動能最??；平衡位置時的動能最大，重力勢能最小。 若取最低點為零勢能點，小球擺動的機械能等于最高點時的重力勢能，也等于平衡位置時的動能最大。21如何理解單擺的周期公式秒擺:周期為2s的單擺為秒擺。試計算出秒擺的擺長？（g=9.8m/s2)答案：0.9939m 約為1m22如何理解單擺的周期公式重力加速度g:由單擺所在的空間位置決定。緯度越低，高度越高，g值就越小。不同星球上g值也不同。23如何理解單擺的周期公式重力加速度g還由單擺系統的運動狀態(tài)決定。系統處于超重狀態(tài)時，重力加速度的等效值g=g+a系統處于失重狀態(tài)時，重力加速度的等效值g=g-a系統處于完全失重時（如在軌道衛(wèi)星內）g=0，擺球不擺動24課 堂 練 習在一加速系統中有一擺長為L的單擺。（1）當加速系統以加速度a豎直向上做勻加速運動時，單擺的周期多大？若豎直向下加速呢？（2）當加速系統在水平方向以加速度a做加速直線運動時，單擺的周期多大？25如何理解單擺的周期公式擺長L:擺球重心到擺動圓弧圓心的距離不一定是擺線的長2627如何理解單擺的周期公式 如圖，擺球可