第二章机械振动第4节实验:用单摆测量重力加速度
_________________________________________________________________________________________________________________________________________1.知道用单摆测量重力加速度的实验目的和实验原理.2.会使用停表和游标卡尺,熟悉实验操作.3.能用多种方法处理实验数据.4.会分析实验误差来源,知道减小实验误差的方法.
新知课丨必备知识解读知识点1实验:用单摆测量重力加速度必做实验
知识点2实验注意事项和误差分析1注意事项
2误差分析
释疑惑重难拓展知识点3测量重力加速度的创新实验方案1将单线摆改为双线摆将单线摆改为双线摆,如图2-4-1所示,以防止摆球在摆动过程中形成圆锥摆.图2-4-1
2用自动计数代替人工计数人工计数时,需要在摆球经过最低点时按下停表,但是在实际操作中,经常会过早或过晚按下停表,导致误差较大,因此可以用自动计数代替人工计数.
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学思用·典例详解例3-1(上海高考题)在“用单摆测量重力加速度”实验中,使用下列实验器材.?AC最低点【解析】为减小实验误差,应选择轻质不可伸长的细线作为摆线,摆线选择A;为减小阻力对实验的影响,应选择质量大而体积小的摆球,摆球应选C;应从摆球经过最低点时开始计时,光电门应摆放在最低点.
?C图2-4-3??
解题课丨关键能力构建题型用单摆测量重力加速度的实验数据处理和误差分析例2(2025·北京市第五十五中学期中)某班同学们用单摆测量重力加速度,实验装置如图2-4-4甲所示.
??5.980?
?偏大?
??不影响?
(3)在测量时,第三组同学操作失误,致使摆球不在同一竖直平面内运动,而是在一个水平面内做圆周运动,如图丁所示,这时如果测出摆球做这种运动的周期,仍用单摆的周期公式求出重力加速度,则求出的重力加速度与重力加速度的实际值相比______(选填“偏大”“偏小”或“不变”).偏大
图2-4-5??
建构导图明思路(1)①②
(2)(3)
实验数据处理与误差分析的要点1.进行物理实验的数据处理时,经常用图像法处理数据,即将表达式和图像结合起来,分析图像在坐标轴上的截距和斜率所对应的物理意义,这是一种用数学知识分析物理问题的重要方法.根据数据作图时,要观察点的分布规律,舍弃偏离图线较远的点,同时要注意,不在图线上的点应尽量均匀地分布在图线的两侧,这样拟合的图线误差最小.
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【学会了吗丨变式题】???准确?
?偏小?
(3)甲同学测量5种不同摆长下单摆的振动周期,记录结果见下表.0.50.80.91.01.21.421.791.902.002.202.023.203.614.004.84?9.86图2-4-6【答案】
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考试课丨核心素养聚焦考情揭秘素养点击基本考查点用单摆测量重力加速度的实验操作及误差分析.1.掌握实验原理和实验操作方法,具备科学探究能力.2.掌握游标卡尺、停表的操作方法和读数方法.3.通过分析实验结果,找出误差存在的原因及减小误差的方法.热点及难点实验创新、实验数据的处理和误差分析.题型及难度以实验题为主,难度中等.高考中地位在高考中与其他知识点轮番考查.
考向用单摆测量重力加速度的实验例3(2023?新课标卷)一学生小组做“用单摆测量重力加速度的大小”实验.
?0.00820.03520.027?
?大于?
?82.51.829.83?
本题通过“用单摆测量重力加速度的大小”实验考查考生的实验探究能力.信息提取析题意实验探究要素具体内容实验目的利用单摆测量重力加速度的大小.实验原理基于证据得出结论
习题课丨学业质量测评A基础练丨知识测评建议时间:15分钟1.某同学在做“探究单摆周期和摆长的关系”的实验,实验步骤如下:?
?(1)从上面操作步骤中找出两处错误的地方,写出该步骤的字母,并加以改正._______