高考物理第一轮总复习课件实验十三.pptx

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1、栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度用单摆测定重力加速度栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度知识要点归纳知识要点归纳实验实验目的目的1.学会用单摆测定当地的重力加速度学会用单摆测定当地的重力加速度.2.能

2、正确熟练地使用秒表和游标卡尺能正确熟练地使用秒表和游标卡尺.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验实验原理原理栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验实验器材器材带孔小钢球一个、细丝线一条带孔小钢球一个、细丝线一条(长约长约1 m)、毫米刻度尺一把、秒表、游标卡、毫米刻

3、度尺一把、秒表、游标卡尺、带铁夹的铁架台尺、带铁夹的铁架台.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度过程分析导引过程分析导引实验实验步步骤骤1.做单摆做单摆:选取一段选取一段1 m左右的细线左右的细线,让线的一端穿过小球上的小孔让线的一端穿过小球上的小孔,然后然后打一个比小孔稍大一些的线结打一个比小孔稍大一些的线结.把线把线的上端用铁夹固定在铁架台上的上端用铁夹固定在铁架台上,栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析

4、导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度把铁架台放在实验桌边把铁架台放在实验桌边,使铁夹伸出桌面之外使铁夹伸出桌面之外,让摆球自由下垂让摆球自由下垂,在单摆在单摆平衡位置处做上标记平衡位置处做上标记,如图如图1231所示所示.图图1231栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导

5、引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度当摆球摆动稳定后经过平衡位置时用当摆球摆动稳定后经过平衡位置时用秒表开始计时秒表开始计时,测量单摆全振动测量单摆全振动30次次(或或50次次)的时间的时间,求出一次全振动的求出一次全振动的时间时间,即单摆的振动周期即单摆的振动周期.反复测量三反复测量三次次,计算出测得的周期的平均值计算出测得的周期的平均值.4.改变摆长改变摆长,重做几次实验重做几次实验.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究

6、例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度数据处理数据处理栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度法二法二:图像法图像法图图1232栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导

7、引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度误误差分析差分析1.系统误差系统误差主要来源于单摆模型本身是否符合要主要来源于单摆模型本身是否符合要求求.即悬点是否固定即悬点是否固定,摆球是否可看摆球是否可看作质点作质点,球、线是否符合要求球、线是否符合要求,摆动摆动是圆锥摆还是在同一竖直平面内摆动是圆锥摆还是在同一竖直平面内摆动以及测量哪段长度作为摆长等以及测量哪段长度作为摆长等.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十

8、三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度只要注意了上面这些问题只要注意了上面这些问题,就可以使就可以使系统误差减小到远小于偶然误差而忽系统误差减小到远小于偶然误差而忽略不计的程度略不计的程度.2.偶然误差偶然误差主要来自时间主要来自时间(即单摆周期即单摆周期)的测量上的测量上,因此要注意测准时间因此要注意测准时间(周期周期).要从摆球要从摆球通过平衡位置开始计时通过平衡位置开始计时,栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆

9、的运动、用单摆测定重力加速度并采用倒计时计数的方法并采用倒计时计数的方法,即即4,3,2,1,0,1,2,在数在数“零零”的同时按下的同时按下秒表开始计时秒表开始计时.不能多计或漏计摆动不能多计或漏计摆动次次数数.为了减小偶然误差为了减小偶然误差,应进行多次测应进行多次测量后取平均值量后取平均值.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度注意事注意事项项1.选择材料时应选择细、轻又不易伸选择材料时应选择细、轻又不易伸长的线长的线,长度一般

10、在长度一般在1 m左右左右,小球应小球应选用密度较大的金属球选用密度较大的金属球,直径应较小直径应较小,最好不超过最好不超过2 cm.2.单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上的杆上,应夹紧在铁夹中应夹紧在铁夹中,栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度以免摆动时发生摆线下滑、摆长改变以免摆动时发生摆线下滑、摆长改变的现象的现象.3.注意摆动时控制摆线偏离竖直方向注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过不超过10

11、,可通过估算振幅的办法掌可通过估算振幅的办法掌握握.4.摆球摆动时摆球摆动时,要使之保持在同一个要使之保持在同一个竖直平面内竖直平面内,不要形成圆锥摆不要形成圆锥摆.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度5.计计算算单摆单摆的振的振动动次数次数时时,应应从从摆摆球球通通过过最低位置最低位置时时开始开始计时计时,以后以后摆摆球球从同一方向通从同一方向通过过最低位置最低位置时进时进行行计计数数,且在数且在数“零零”的同的同时时按下秒表按下

12、秒表,开始开始计时计计时计数数.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度秒表和游标卡尺的使用秒表和游标卡尺的使用1.秒表的使用与读数秒表的使用与读数(1)秒表的工作原理秒表的工作原理机械秒表将发条的弹性势能转化为指机械秒表将发条的弹性势能转化为指针的动能针的动能,使指针转动使指针转动.(2)表盘刻度表盘刻度栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运

13、动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度秒针指示的是大圆周的刻度秒针指示的是大圆周的刻度,其最小分其最小分度值通常为度值通常为0.1 s,转一周历时转一周历时30 s;分针分针指示的是小圆周的刻度指示的是小圆周的刻度,其最小分度值其最小分度值常为常为0.5 min,分针转一周历时分针转一周历时15 min.(3)秒表的读数秒表的读数小圆周读数不足小圆周读数不足0.5 min即秒针转不到即秒针转不到一周时一周时,直接读大圆周上秒针读数直接读大圆周上秒针读数;栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究

14、实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度小圆周读数超过小圆周读数超过0.5 min时时,读数为小圆读数为小圆周上分针读数加上大圆周上秒针读数周上分针读数加上大圆周上秒针读数.(4)秒表的使用方法秒表的使用方法三次按下按钮三次按下按钮:一一“走时走时”,二二“停止停止”,三三“复零复零”.机械秒表要先上好发机械秒表要先上好发条条.2.游标卡尺的使用与读数游标卡尺的使用与读数栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动

15、、用单摆测定重力加速度(1)构造构造(如图如图1233):主尺、游标主尺、游标尺尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量主尺和游标尺上各有一个内外测量爪爪)、游标尺上还有一个深度尺、游标尺上还有一个深度尺,尺身尺身上还有一个紧固螺钉上还有一个紧固螺钉.图图1233栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度(2)用途用途:测量厚度、长度、深度、内测量厚度、长度、深度、内径、外径径、外径.(3)原理原理:利用主尺的最小分度与游标利用主尺的最小分度与

16、游标尺的最小分度的差值制成的一种测量尺的最小分度的差值制成的一种测量长度的工具长度的工具.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度(4)读数读数:若用若用x表示由主尺上读出的表示由主尺上读出的整毫米数整毫米数,K表示从游标尺上读出与主表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数尺上某一刻度线对齐的游标的格数,则记录结果表达为则记录结果表达为(xK精确度精确度)mm.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引

17、知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验典例探究实验典例探究实验实验操作及操作及误误差分析差分析例例1 在用单摆测定重力加速度实验中在用单摆测定重力加速度实验中,单摆的偏角单摆的偏角应应_,从摆球经过从摆球经过_开始计时开始计时,测出测出n次全振动的次全振动的时间为时间为t,用毫米刻度尺量出摆线长为用毫米刻度尺量出摆线长为L,用游标卡尺测出摆球直径为用游标卡尺测出摆球直径为D.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三

18、探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度(1)用上述数据的符号写出测量重力加用上述数据的符号写出测量重力加速度的一般表达式速度的一般表达式g_.(2)实验中某同学发现他测出的重力加实验中某同学发现他测出的重力加速度值总是偏大速度值总是偏大,其原因可能是其原因可能是()A.实验室地下可能有大型磁铁矿脉实验室地下可能有大型磁铁矿脉B.单摆所用的摆球太重单摆所用的摆球太重栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重

19、力加速度C.测出测出n次全振动的时间为次全振动的时间为t,误作为误作为(n1)次全振动的时间进行计算次全振动的时间进行计算D.以摆球直径和摆线长度之和作为摆以摆球直径和摆线长度之和作为摆长进行运算长进行运算【解析】当偏角【解析】当偏角10时时,单摆单摆的的振振动动才可以才可以认为认为是是简谐简谐运运动动;摆摆球球经经过过平衡位置平衡位置时时速度大速度大,用用时时少少,计时计时误误差小差小,并且平衡位置容易确定并且平衡位置容易确定.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探

20、究单摆的运动、用单摆测定重力加速度栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验实验数据的数据的处处理理例例2 某同学在做利用单摆测重力加速某同学在做利用单摆测重力加速度的实验中度的实验中,先测得摆线长为先测得摆线长为97.50 cm,摆球直

21、径为摆球直径为2.0 cm,然后用秒表记然后用秒表记录了单摆振动录了单摆振动50次所用的时间次所用的时间,如图如图1234所示所示,则则:栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度图图1234栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度(1)该摆摆长为该摆摆长为_ cm,秒表的示秒表的

22、示数为数为_ s.(2)实验中测得实验中测得5种不同摆长情况下单种不同摆长情况下单摆的振动周期摆的振动周期,记录数据如下记录数据如下:l/m0.50.80.91.01.2T/s1.421.791.902.002.20T2/s22.023.203.614.004.84栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度试以试以l为横坐标、为横坐标、T2为纵坐标为纵坐标,作出作出T2l的图像的图像,并利用此图像求出重力加并利用此图像求出重力加速度速度.

23、栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度【答案】【答案】(1)98.5099.7(2)图图像像见见解析解析9.86 m/s2图图1235栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探

24、究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度创创新新实验实验例例3 将一单摆装置竖直悬挂于某一深将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为度为h(未知未知)且开口向下的小筒中且开口向下的小筒中(单单摆的下部分露于筒外摆的下部分露于筒外),如图如图1236甲所示甲所示,将悬线拉离平衡位置一个小将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放角度后由静止释放,设单摆摆动过程中设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁悬线不会碰到筒壁,栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆

25、测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度如果本实验的长度测量工具只能测量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出筒的下端口到摆球球心的距离L,并并通过改变通过改变L而测出对应的摆动周期而测出对应的摆动周期T,再以再以T2为纵轴、为纵轴、L为横轴作出函数关系为横轴作出函数关系图像图像,那么就可以通过此图像得出小那么就可以通过此图像得出小筒的深度筒的深度h和当地的重力加速度和当地的重力加速度g.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探

26、究单摆的运动、用单摆测定重力加速度图图1236栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度(1)现有如下测量工具现有如下测量工具:A.时钟时钟;B.秒秒表表;C.天平天平;D.毫米刻度尺毫米刻度尺.本实验所本实验所需的测量工具有需的测量工具有_;(2)如果实验中所得到的如果实验中所得到的T2L关系图关系图像如图像如图1236乙所示乙所示,那么真正的那么真正的图像应该是图像应该是a、b、c中的中的_;栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过

27、程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度(3)由图像可知由图像可知,小筒的深度小筒的深度h_m;当地的重力加速度当地的重力加速度g_m/s2.【解析】本【解析】本实验实验主要考主要考查查用用单摆测单摆测定重力加速度的定重力加速度的实验实验步步骤骤、实验实验方法方法和数据和数据处处理方法理方法.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测

28、定重力加速度(1)测测量筒的下端口到量筒的下端口到摆摆球球心之球球心之间间的距离的距离L,用到毫米刻度尺用到毫米刻度尺,测单摆测单摆的的周期用秒表周期用秒表,所以所以测测量工具量工具选选B、D.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度(3)将将T20,L30 cm代入上式可得代入上式可得:h30 cm0.3 m;将将T21.20,L0代入上式可求得代入上式可求得:g2 m/s29.86 m/s2.【答案】【答案】(1)BD(2)a(3)0.39.86栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度知能优化演练知能优化演练栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放