（浙江专版）高考物理大一轮复习 第十一章 机械振动 机械波 光 电磁波 实验16 探究单摆周期与摆长的关系学案-人教版高三全册物理学案

实验 16 探究单摆周期与摆长的关系(加试)[考纲解读] (1)练习使用秒表和米尺，测单摆的周期和摆长。(2)求出当地重力加速度 g的值。(3)考查单摆的系统误差对测重力加速度的影响。1.实验原理图2.定性探究单摆的振幅、质量、摆长对周期的影响(1)探究方法：控制变量法。(2)实验结论① 单摆振动的周期与摆球的质量无关。② 振幅较小时，周期与振幅无关。③ 摆长越长，周期越长；摆长越短，周期越短。3.定量探究单摆的周期与摆长的关系(1)周期的测量：用停表测出单摆 N(30～50)次全振动的时间 t，利用 T＝计算它的周期。(2)摆长的测量：用刻度尺测出细线长度 l0，用游标卡尺测出小球直径 D，利用 l＝l0＋求出摆长。(3)数据处理：改变摆长，测量不同摆长及对应周期，作出 T－l、Tl2或 T－ 图象，得出结论。4.周期公式(1)公式的提出：周期公式是荷兰物理学家惠更斯首先提出的。(2)公式：T＝2 π ，即 T 与摆长 l 的二次方根成正比，与重力加速度 g 的二次方根成反比。(3)应用——测重力加速度：由 T＝2π 得 g＝，即只要测出单摆的摆长 l 和周期 T ，就可以求出当地的重力加速度。考点一 实验原理及实验操作 实验操作时应注意1.悬线顶端不能晃动，需用夹子夹住，保证顶点固定。2.摆球在同一平面内振动且摆角小于 10°。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。1.根据单摆周期公式 T＝2π，可以通过实验测量当地的重力加速度。如图甲所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。(1)用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图乙所示，读数为________mm。(2)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有______。A.摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些B.摆球尽量选择质量大些、体积小些的C.为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度D.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于 5°，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔 Δt 即为单摆周期 TE.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于 5°，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做 50 次全振动所用的时间 Δt，则单摆周期 T＝解析 (1)该游标尺为十分度的，根据读数规则可读出小...