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1、全品选考复习方案物理浙江省实验十五 探究单摆周期与摆长的关系实验溯本求源/回顾教材基础达标/【考前须知】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,应用铁夹夹紧，以免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5。,可通过估算振幅的方法掌握.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 .数单摆的振动次数时，应在摆球通过最低位置时开始计时,且在数零的同时按下秒表，开始计时计 数，以后每当摆球从同一方向通过最低位置
2、时计数一次.-_考点互动探究/明确考向精讲透练/例题2020嘉兴一中质检在探究单摆周期与摆长的关系的实验中：Q）小博同学制作了如图S15-1所示的甲、乙、丙三个单摆，你认为他应选用图来做实验.铁球铁球木球甲乙 丙图 S15-1(2)实验过程中小博同学分别用了如图S15-2甲、乙所示两种不同方式悬挂小钢球,你认为(选填甲或乙)悬挂方式较好.图 S15-2某同学用秒表测得单摆完成40次全振动的时间如图S15-3所示，那么单摆的周期为 s.图 S15-3图 S154(4)假设单摆在任意摆角例寸的周期公式可近似为T=TQl + asm2外,式中而为摆角趋近于0。时的周期,3 为常数，为了用图像法验证该
3、关系式,需要测量的物理量有.某同学在实验中得到了如图S15 - 4所示的图线，那么图线的斜率表示.变式题在探究单摆周期与摆长的关系实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，测得摆球经过n 次全振动的总时间为 C在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长为/再用游标卡尺测量摆球的直径为，某次测量游标卡尺的示数如图S15-5甲所示.0 5 10-b，甲乙图 S15-5回答以下问题：从甲图可知摆球的直径为D=mm.该单摆的周期为.为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长/并测出相应的周期7；从而得出几组对应的/和 厂的数值，以L为横坐标、F为纵坐标作出F -L图线，但同学们不小心每次都把小球直径当
4、作半径来 计算摆长曲此得到的图像是图乙中的（选填 或）面图像可得当地重 力加速度g=油止匕得到的g值会（选填偏小 不变 偏大）.要点总结.构成单摆的条件:细线要轻、弹性要小,选用体积小、密度大的小球才罢角不超过5.1 .要使摆球在同一竖直面内摆动，不能形成圆锥摆，将摆球拉到一定位置后由静止释放.2 .测周期的方法:（1）要从摆球经过平衡位置时开始计时，因为此处速度大、计时误差小,而在最高点时 速度小、计时误差大.（2）要测量屡次全振动的时间来计算周期如在摆球从某一方向经过平衡位置时 开始计时,且在数零的同时按下秒表，以后每当摆球从同一方向通过平衡位置时计数1次.3 .数据处理:本实验可采用图像
5、法来处理数据.即用纵轴表示，用横轴表示摆长/将实验所得数据在坐 标平面上标出，应该得到一条倾斜直线，直线的斜率攵岑.这是在众多的实验中经常采用的科学处理数 据的重要方法.口|练/考点研析通法悟道/“2020学军中学模拟Q）在探究单摆周期与摆长的关系实验中，测量单摆的周期时，图S15 %中. （选填甲 乙或丙）作为计时开始与终止的位置更好些.TTtO 6d甲乙丙小球到火最高点时小球经过平衡位置时小球经过任意位置时图 S156（2）一位同学在做探究单摆周期与摆长的关系实验时，进行了如下步骤:A.组合单摆:选择相应器材组成单摆，并用铁夹将线的上端固定;B.测摆长/用米尺量出摆线的长度；C.测周期71
6、将摆球拉起一个小角度，然后放开，在放手的同时按下秒表开始计时，测量单摆50次全振 动的时间力算出单摆的周期7;D.将所测得的/和T填入表格,分析数据得出单摆的周期和摆长的关系.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:；.2/2020茅盾中学模拟在盛沙的漏斗下方放一木板，让漏斗左右摆动的同时，其中的细沙也匀速流出, 经历一段时间后，观察木板上沙子的堆积情况,那么沙堆的剖面应是图S15 -7中的 （）图 S15-73.某小组同学做用单摆测定重力加速度的实验.写出实验中选用的摆球应符合的条件:.某同学实验步骤如下：A.选取一个摆线长约1 m的单摆才巴线的上端用铁夹固定在铁架
7、台上才巴铁架台放在实验桌边，使铁夹 伸到桌面以外，让摆球自由下垂；B.用米尺量出悬线长度，精确到毫米，作为摆长；C.拉开较大角度放开小球让它来回摆动，用秒表测出单摆做50次全振动所用的时间，计算出一次全振 动的时间；D.变更摆长，重做几次实验,根据单摆的周期公式，计算出每次实验测得的重力加速度并求出平均值.上述实验步骤疑似有两点错误，请指正：；.图 S15-8（3）把三位同学实验中得到的多组数据输入计算机生成图线如图S15-8所示，其中d和6平行力和C都过原点，那么:图线d对应的g值（选填大于 小于或等于）图线b对应的g值.图线c对应的g值（选填大于 小于或等于）图线。对应的g值.4/2020
8、三门中学月考在用单摆测当地重力加速度的实验中：用游标卡尺测得金属小球的直径如图S15-9所示，小球直径d=cm.（2）甲、乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度，甲组同学采用图S15-10甲所示的实验装置.图 S15-10为比拟准确地测量出当地重力加速度的数值，除秒表外,在以下器材中，还应该选用（填器材 前的选项字母）.a.长度接近1 m的细线b.长度为30 cm左右的细线u直径为1.8 cm的塑料球d.直径为1.8 cm的铁球e.最小刻度为1 cm的米尺f.最小刻度为1mm的米尺该组同学先测出悬点到小球球心的距离/,然后用秒表测出单摆完成次全振动所用的时间打青写 出重力加速度的表达式g=（
9、用所测物理量表示）.在测量周期时才罢球振动过程中悬点。处摆线的固定出现松动，使得摆长略微变长，这将会导致所测 重力加速度的数值（选填偏大 偏小或不变）.乙组同学在如图甲所示装置的基础上又增加了一个速度传感器，如图乙所示,将摆球拉开一小角度使 其做简谐运动，速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系图线如图丙所示.由图丙可 知,该单摆的周期t=s;更换摆线长度后，屡次测量,根据实验数据，利用计算机作出-/（周期平 方一摆长）的关系图线，并根据图线拟合得到方程=4.04/,由此可以得出当地的重力加速度g= m/s2.（取冗2=9.86,结果保存3位有效数字）某同学在实验过程中片罢长没有加小球的半径，其他操作无误，那么他得到的实验图像可能是图S15 - 11中的（填选项字母）.