物理新导学笔记选修3-4模块要点回眸第4点

第 4 点 实验：探究单摆周期与摆长的关系 该实验是考试中的重要考查内容．应该全面掌握器材的选择、测量中的注意事项和数据处理 方面的知识． 对点例题 (2017·高三第二学期回头考试)在用单摆测重力加速度的实验中： (1)为了比较准确地测量出当地的重力加速度，应选用下列所给器材中的哪些器材？将所选 用的器材的字母填在题后的横线上． A．长 1 m 左右的细绳； B．长 30 m 左右的细绳； C．直径 2 cm 的木球； D．直径 2 cm 的铁球； E．停表； F．时钟； G．最小刻度是厘米的直尺； H．最小刻度是毫米的直尺． 所选择的器材是_______________________________________________． (2)某同学测出不同摆长时对应的周期 T，作出 T2－L 图线，如图 1 所示，再利用图线上任两 点 A、B 的坐标(x1，y1)、(x2，y2)，可求得 g＝________，若该同学测摆长时漏加了小球半径， 而其他测量、计算均无误，也不考虑实验误差，则用上述方法算得 g 值和真实值相比 ________(填“偏大”“偏小”或“不变”)． 图 1 解题指导 (1)单摆模型中，小球视为质点，故摆线越长，测量误差越小，但不能太长，A 正确，B 错误；摆球密度要大，体积要小，空气阻力的影响才会较小，C 错误，D 正确；停 表可以精确地记录时间，E 正确，F 错误；刻度尺的最小分度越小，读数越精确，G 错误， H 正确，故选 ADEH.(2)根据 T＝2π L g 得 T2＝4π2L g ，故图线的斜率为 k＝4π2 g ＝y2－y1 x2－x1 ，解得 g＝4π2x2－x1 y2－y1 ，通过 g 的表达式可以知道，漏加了小球半径后，x2－x1 和 y2－y1 不变，故不 影响最后结果． 答案 (1)ADEH (2)4π2x2－x1 y2－y1 不变 (2018·金华十校高三第一学期期末)(1)吴同学在做“探究单摆周期与摆长的关系”实验中， 悬挂单摆时，细线上端的悬挂方式应选用图 2 甲、乙中的哪种？________(填“甲”或 “乙”)． 图 2 (2)吴同学做出正确的选择后，开始测量单摆的周期，他需要选择测量时间的起点和终点， 如图丙所示，A 位于摆动过程的最低点，B 位于摆动过程的最高点，请你从图丙中选出比较 合适的计时起点和终点为________(填“A”或“B”)． 答案 (1)乙 (2)A 解析 (1)实验过程中单摆的摆长应不变，故悬挂方式应选乙．(2)摆球通过最低点时速度较 大，为了减小测量周期的误差，比较合适的计时起点和终点为 A.