用单摆测定重力加速度课件

用用单摆测定重力加速度定重力加速度用单摆测定重力加速度本节目录本节目录基础理论储备基础理论储备经典例题展示经典例题展示创新实验评析创新实验评析知能优化演练知能优化演练本节目录基础理论储备经典例题展示创新实验评析知能优化演练目录目录基础理论储备基础理论储备实验目的目的1用用单摆测定当地的重力加速度定当地的重力加速度2能正确熟能正确熟练地使用秒表地使用秒表基础理论储备实验目的目录目录实验器材器材长约1 m的的细线、小、小铁球、球、铁架台架台(带铁夹)、米尺、秒表、游、米尺、秒表、游标卡尺卡尺实验步步骤1做做单摆：取取约1 m长的的细丝线穿穿过带孔的小孔的小钢球，并打一球，并打一个比小孔大一些的个比小孔大一些的结，然后把，然后把线的另一端用的另一端用铁夹固定在固定在铁架架台上，并把台上，并把铁架台放在架台放在实验桌桌边，使，使铁夹伸到桌面以外，伸到桌面以外，让摆球自然下垂球自然下垂实验器材目录目录3测周期周期将将单摆从平衡位置拉开一个角度从平衡位置拉开一个角度(小于小于10)，然后，然后释放小球放小球,当小球通当小球通过最低点最低点时开始开始计时，记下下单摆摆动30次次50次次的的总时间，算出平均每，算出平均每摆动一次的一次的时间，即，即为单摆的振的振动周期反复周期反复测量三次，再算出量三次，再算出测得周期数得周期数值的平均的平均值4改改变摆长，重做几次，重做几次实验实验数据的数据的处理方法理方法3测周期目录目录用单摆测定重力加速度课件目录目录误差分析差分析1系系统误差差主要来源于主要来源于单摆模型本身是否符合要求即：模型本身是否符合要求即：悬点是否固定点是否固定,摆球是否可看成球是否可看成质点，球、点，球、线是否符合要求，是否符合要求，摆动是是圆锥摆还是是在同一在同一竖直平面内振直平面内振动以及以及测量哪段量哪段长度作度作为摆长等只要注等只要注意了上面意了上面这些些问题，就可以使系，就可以使系统误差减小到差减小到远小于偶然小于偶然误差差而忽略不而忽略不计的程度的程度2偶然偶然误差差主要来自主要来自时间(即即单摆周期周期)的的测量上，因此，要注意量上，因此，要注意测准准时间(周期周期)要从要从摆球通球通过平衡位置开始平衡位置开始计时，并采用倒，并采用倒计时计数数的方法，即的方法，即4,3,2,1,0,1,2，在数在数“零零”的同的同时按下秒表开始按下秒表开始计时不能多不能多计或漏或漏计振振动次数次数为了减小偶然了减小偶然误差，差，应进行多行多次次测量后取平均量后取平均值误差分析目录目录注意事注意事项1选择材料材料时应选择细、轻又不易伸又不易伸长的的线，长度一般在度一般在1 m左右，小球左右，小球应选用密度用密度较大的金属球，直径大的金属球，直径应较小，最小，最好不超好不超过2 cm.2单摆悬线的上端不可随意卷在的上端不可随意卷在铁夹的杆上，的杆上，应夹紧在在铁夹中，以免中，以免摆动时发生生摆线下滑、下滑、摆长改改变的的现象象3注意注意摆动时控制控制摆线偏离偏离竖直方向不超直方向不超过10.可通可通过估算估算振幅的振幅的办法掌握法掌握4摆球振球振动时，要使之保持在同一个，要使之保持在同一个竖直平面内，不要形直平面内，不要形成成圆锥摆注意事项目录目录5计算算单摆的振的振动次数次数时，应从从摆球通球通过最低位置最低位置时开始开始计时，为便于便于计时，可在，可在摆球平衡位置的正下方作一球平衡位置的正下方作一标记以以后后摆球每次从同一方向通球每次从同一方向通过最低位置最低位置时进行行计数，且在数数，且在数“零零”的同的同时按下秒表，开始按下秒表，开始计时计数要多数要多测几次几次(如如30次或次或50次次)全振全振动的的时间，用取平均，用取平均值的的办法求周期法求周期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目录目录用单摆测定重力加速度课件目录目录经典例题展示经典例题展示例例1考点考点1实验操作及操作及误差分析差分析 (2011高考福建卷高考福建卷)某某实验小小组在利用在利用单摆测定当地重定当地重力加速度的力加速度的实验中：中：(1)用游用游标卡尺卡尺测定定摆球的直径，球的直径，测量量结果如果如图所示，所示，则该摆球的直径球的直径为_cm.(2)小小组成成员在在实验过程中有如下程中有如下说法，其中正确的是法，其中正确的是_(填填选项前的字母前的字母)经典例题展示例1考点1实验操作及误差分析目录目录用单摆测定重力加速度课件目录目录【答案】【答案】(1)0.97(0.96、0.98均可均可)(2)C【答案】(1)0.97(0.96、0.98均可)(2)C目录目录例例2考点考点2实验数据数据处理理 某同学利用某同学利用单摆测定当地的重力加速度，定当地的重力加速度，发现单摆静静止止时摆球重心在球心的正下方，他仍将从球重心在球心的正下方，他仍将从悬点到球心的距离点到球心的距离当作当作摆长L，通，通过改改变摆线的的长度，度，测得得6组L和和对应的周期的周期T,画出画出LT2图线，然后在，然后在图线上上选取取A、B两个点，坐两个点，坐标如如图所所示他采用恰当的数据示他采用恰当的数据处理方法，理方法，则计算重力加速度的表达式算重力加速度的表达式应为g_.请你判断你判断该同学得到的同学得到的实验结果与果与摆球重球重心就在球心心就在球心处的情况相比，的情况相比，将将_(填填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“相同相同”)例2考点2实验数据处理目录目录用单摆测定重力加速度课件目录目录创新实验评析创新实验评析【范例】【范例】在在“探究探究单摆周期与周期与摆长的关系的关系”实验中，若中，若摆球球在垂直在垂直纸面的平面内面的平面内摆动，为了将人工了将人工记录振振动次数改次数改为自自动记录振振动次数，在次数，在摆球运球运动最低点的左、右两最低点的左、右两侧分分别放置一激放置一激光光源与光敏光光源与光敏电阻，如阻，如图所示光敏所示光敏电阻与某一自阻与某一自动记录仪相相连，该仪器器显示的光敏示的光敏电阻阻阻阻值R随随时间t变化化图线如下如下图所示，所示，则该单摆的振的振动周期周期为_若保持若保持悬点到小球点到小球顶点的点的绳长不不变，改用直径是，改用直径是原小球直径原小球直径2倍的另一小球倍的另一小球进行行实验，则该单摆的周期将的周期将_(填填“变大大”、“不不变”或或“变小小”)，图乙中的乙中的t将将_(填填“变大大”、“不不变”或或“变小小”)创新实验评析【范例】在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，目录目录用单摆测定重力加速度课件目录目录【答案】【答案】2t0变大大变大大【名【名师点点评】本本实验的的创新之新之处在于利用光敏在于利用光敏电阻阻阻阻值随光随光照照变化的特点，化的特点，设计自自动计数的数的实验方案方案,有效的减少有效的减少误差差【答案】2t0变大变大