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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,实验理论必备,第十二章,课下知能提升,实验十三,命题热点例析,三、实验器材,带孔小钢球一个、细丝线一条,(,长约,1 m),、毫米刻度尺一把、秒表、游标卡尺、带铁夹的铁架台。,四、实验步骤,1,做单摆,取约,1 m,长的,电热丝,细丝线穿过带孔的小钢球，并打一个比,小孔大一些的结，然后把,电热丝,线的另一端用铁夹固定在铁,架台上，并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。,六、注意事项,(1),选择材料时应选择细、轻又不易伸长的线，长度一般在,1 m,左右，小球应选用密度较大的金属球，直径应较小，最好不超过,2 cm,。,(2),单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上，,电热管,应夹紧在铁,夹中，以免,绞龙,摆动时发生摆线下滑、摆长改变的现象。,(3),注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过,10,。可通过,估算振幅的办法掌握。,(4),摆球振动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不要形,成圆锥摆。,(5),计算单摆的振动次数时，应从摆球通过最低位置时开始,计时，为便于计时，可在摆球平衡位置的正下方作一标记。以后摆球每次从同一方向通过最低位置时进行计数，且在数,“,零,”,的同时按下秒表，开始计时计数。,七、误差分析,1,系统误差,主要来源于,电加热管,单摆模型本身是否符合要求。即：悬点是否固定，摆球是否可看做质点，球、线是否符合要求，摆动是圆锥摆还是在同一竖直平面内振动以及测量哪段长度作为摆长等。只要注意了上面这些问题，就可以使系统误差减小到远小于偶然误差而达到忽略不计的程度。,2,偶然误差,主要来自时间,(,即单摆周期,),的测量上。因此，要注意测准时间,(,周期,),要从摆球通过平衡位置开始计时，并采用倒计时计数的方法，即,4,3,2,1,0,1,2,，,在数,“,零,”,的同时按下秒表开始计时。不能多计或漏计振动次数。为了减小偶然误差，应进行多次测量后取平均值。,例,1,某同学在做,“,利用单摆测重力加速度,”,的实验时，先测得摆线长为,101.00 cm,，摆球直径为,2.00 cm,，然后用秒表记录了单摆振动,50,次所用的时间为,101.5 s,，则,(1),他测得的重力加速度,g,_m/s,2,。,(2),他测得的,g,值偏小，可能的原因是,_,。,A,测摆线长时摆线拉得过紧,B,摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆,线长度增加了,C,开始计时时，秒表过迟按下,D,实验中误将,49,次全振动数为,50,次,(3),为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长,l,并测出相应的周期,T,，从而得出一组对应的,l,与,T,的数据，再以,l,为横坐标、,T,2,为纵坐标将所得数据连成直线，并求得该直线的斜率,k,。则重力加速度,g,_,。,(,用,k,表示,),例,2,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,),，如图实,13,2,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,T,2,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,。,图实,13,2,(1),现有如下测量工具：,A.,时钟；,B.,秒表；,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,T,2,L,关系图像如图实,13,2,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,；当地的重力加速度,g,_m/s,2,。,(3),将,T,2,0,，,L,30 cm,代入上式可得：,h,30 cm,0.3 m,；,将,T,2,1.20,，,L,0,代入上式可求得：,g,2,m/s,2,9.86 m/s,2,。,答案,(1)BD,(2),a,(3)0.3,9.86,点击此图片进入 “课下知能提升”,
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