题型研究7加试实验（二）考纲解读实验名称考试属性说明必考加试探究单摆周期与摆长的关系√1.不要求对探究单摆周期与摆长的关系实验进行误差分析2．不要求推导相邻两个明条纹或暗条纹中心间距的计算公式测定玻璃的折射率√用双缝干涉测量光的波长(同时练习使用测量头)√探究碰撞中的不变量√探究单摆周期与摆长的关系1．实验原理由单摆的周期公式T＝2π，可得出g＝l，测出单摆的摆长l和振动周期T，就可求出当地的重力加速度g.2．实验器材单摆、游标卡尺、毫米刻度尺、停表．3．实验步骤(1)做单摆：取约1m长的细丝线穿过带中心孔的小钢球，并打一个比小孔大一些的结，然后把线的另一端用铁夹固定在铁架台上，让摆球自然下垂，如图1所示．图1(2)测摆长：用毫米刻度尺量出摆线长L(精确到毫米)，用游标卡尺测出小球直径D，则单摆的摆长l＝L＋.(3)测周期：将单摆从平衡位置拉开一个角度(小于5°)，然后释放摆球，记下单摆摆动30～50次的总时间，算出平均每摆动一次的时间，即为单摆的振动周期．(4)改变摆长，重做几次实验．(5)数据处理的两种方法方法一：计算法根据公式T＝2π，g＝.将测得的几次周期T和摆长l代入公式g＝中算出重力加速度g的值，再算出g的平均值，即为当地的重力加速度的值．方法二：图象法由单摆的周期公式T＝2π可得l＝T2，因此以摆长l为纵轴，以T2为横轴作出的l－T2图象是一条过原点的直线，如图2所示，求出图线的斜率k，即可求出g值．g＝4π2k，k＝＝.图24．注意事项(1)悬线顶端不能晃动，需用夹子夹住，保证悬点固定．(2)单摆必须在同一平面内摆动，且偏角小于5°.(3)选择在摆球摆到平衡位置处开始计时，并数准全振动的次数．(4)小球自然下垂时，用毫米刻度尺量出悬线长L，用游标卡尺测量小球的直径，然后算出摆球的半径r，则摆长l＝L＋r.(5)选用一米左右的细线．例1实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验．(1)实验前他们根据单摆周期公式导出了重力加速度的表达式g＝，其中L表示摆长，T表示周期．对于此式的理解，四位同学说出了自己的观点：同学甲：T一定时，g与L成正比；同学乙：L一定时，g与T2成反比；同学丙：L变化时，T2是不变的；同学丁：L变化时，L与T2的比值是定值．其中观点正确的是同学________(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)．(2)实验室有如下器材可供选用：A．长约1m的细线B．长约1m的橡皮绳C．直径约2cm的均匀铁球D．直径约5cm的均匀木球E．停表F．时钟G．分度值为1mm的米尺实验小组的同学选用了分度值为1mm的米尺，他们还需要从上述器材中选择：________(填写器材前面的字母)．(3)他们将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，将其上端固定，下端自由下垂(如图3所示)．用米尺测量悬点到________之间的距离记为单摆的摆长L.图3(4)在小球平稳摆动后，他们记录小球完成n次全振动的总时间t，则单摆的周期T＝________.(5)如果实验得到的结果是g＝10.29m/s2，比当地的重力加速度值大，分析可能是哪些不当的实际操作造成这种结果，并写出其中一种：______________________________________.答案(1)丁(2)ACE(3)小球球心(4)(5)可能是振动次数n计多了；可能是测量摆长时从悬点量到了小球底部(其他答案合理也给分)解析(1)由于重力加速度g是确定的，故丁同学理解正确．(2)根据实验原理g＝，应测量L和T，故选A、C、E.(3)摆长是指悬点到球心的距离，不是摆线长．(4)nT＝t.(5)由g＝知可能是L测量偏大，或T测量偏小．变式训练1．下表是用单摆测定重力加速度实验中获得的有关数据：摆长l/m0.50.60.81.1周期T2/s22.02.43.24.4(1)利用上述数据，在图4的坐标系中描绘出l－T2图象．图4(2)利用图象，取T2＝4.2s2时，l＝________m，重力加速度g＝________m/s2.(结果保留三位有效数字)答案(1)见解析图(2)1.059.86解析由T＝2π得l＝T2，所以图象是过原点且斜率为的一条直线．(1)l－T2图象如图所示．(2)T2＝4.2s2时，从图中可读出其摆长l＝1.05m，将T2和l代入公式g＝，得g≈9.86m/s2.测定玻璃的折射率1．实验原理用插针法找出与入射光线AO对应的出射光线O′B，确定出O′点，画出折射光线OO′，然后测量出角θ1和θ2，代入公式计算玻璃的折射率．2．实验器材白纸、图钉...
