测重力加速度课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,【实验练习】,1,、实验思考题：,(1)用单摆测量重力加速度是根据什么物理关系？重力加速度计 算式是什么？,(2)该实验需要测量哪些量？各用什么测量工具？,(3)单摆应当选用什么样的球？什么样的线？线长度应当在什么范围内？,(80120cm),(4)怎样保证小球的摆动是简谐运动？小球摆成圆锥摆，对周期有什么影响？,(5)测量摆长用什么测量工具？有必要用卡尺或千分尺吗？,(6)怎样测量单摆周期？从何处开始计时？到何处停止计时？测3050个周期 有什么好处？,(7)秒表怎样读数？短针怎样读数？长针怎样读数？要不要估读？,(8)刻度尺长度只有30cm，怎样测重力加速度？,秒表的使用和读数：,注意：当内侧分针没有超过半格时，外侧秒针读小于30的数字；,秒表的读数等于内侧,分针,的读数与外侧,秒针,的读数之和.,机械式停表只能精确到,0.1s，读数时不需估读.,超过半格时，外侧秒针读大于30的数字.,一个小球和一根细线就可以组成一个单摆.,【实验原理】,单摆在摆角很小的情况下做简谐运动.单摆的周期与振幅、摆球的质量无关.与摆长的二次方根成正比.与重力加速度的二次方根成反比.,单摆做简谐运动时，其周期为：,故有：,因此只要测出单摆的摆长L和振动周期T，就可以求出当地的重力加速度g的值，并可研究单摆的周期跟摆长的关系.,带孔小钢球一个，约1m长的细线一条，铁架台，米尺，秒表，游标卡尺.,【实验器材】,【实验内容】,1、步骤,(1)取约1m长的细线穿过带孔的小钢球，并打一个比小孔大一些的结，然后拴在桌边的支架上，如图所示.,(2)用米尺量出悬线长L，准确到毫米；用游标卡尺测摆球直径，算出半径r，也准确到毫米。则单摆的摆长为Lr.,(3),把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度,(,例如不超过,10),，然后放开小球让它摆动，用停表测量单摆完成,30,次全振动（或,50,次）所用的时间，求出完成一次全振动所需要的时间，这个平均时间就是单摆的周期.,(,4)把测得的周期和摆长的数值代入公式 ，求出重力加速度g的值.,(5)改变摆长，重做几次实验.设计一个表格，把测得的数据和计算结果填入表格中，计算出每次实验的重力加速度.最后求出几次实验得到的重力加速度的平均值，即可看作本地区的重力加速度.,原始记录样表：,名称,次数,球的直径d（mm）,线长,l,（m）,30T(s,1,2,3,摆长,L,（m,）,30T(s,1,2,3,4,5,2、研究周期,T,与单摆长度的关系,1、对同一单摆长度多次进行测量周期,(1)选择材料时应选择细轻又不易伸长的线，长度一般在1m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，应夹紧在铁夹中，以免摆动时发生摆线下滑或悬点不固定，摆长改变的现象；,(3)注意摆动时摆角不易过大，不能超过10，以保证单摆做简谐运动；,(4)摆球摆动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不要形成圆锥摆；,【注意事项】,(5)测量应在摆球通过平衡位置时开始计时，因为在此位置摆球速度最大，易于分辩小球过此位置的时刻；画出单摆的平衡位置，作为记时的参照点.必须是摆球同方向经过平衡位置记一次数.,(6)测量单摆的摆长时应使摆球处于自然下垂状态，用米尺测量出摆线的长度，再用游标卡尺测出摆球的直径，然后算出摆长.,1、测定重力加速度时：,摆球应选用_，摆线宜选用_；,测摆线的长度用_，要求准确到_，测小球直径用_，要求准确到_，测量摆动3050次时间用_；,此外，还需要配备_和_.,参考答案：,重而小的实心球；轻而长且难以发生形变的细线；,米尺；毫米；游标卡尺；0. 1 mm；停表；,铁架台；铁夹.,【实验练习】,2、某同学测定的g的数值比当地公认值大，造成的原因可能是( ),摆球质量太大了；,量摆长时从悬点量到球的最下端；,摆角太大了（摆角仍小于10）；,计算摆长时忘记把小球半径加进去；,摆球不是在竖直平面内做简谐振动，而是做圆锥摆运动；,计算周期时，将(n1)次全振动误记为n次全振动.,参考答案：, ,3、在做“用单摆测定重力加速度的实验”中为了减小误差，应注意的事项是( ),A摆球以选密度大，体积小的小球为好 ;,B摆长以0.25米为宜 ;,C摆角应小于10;,D摆线的悬点要固定，方不会在摆动中出现移动或晃动 ;,E要使单摆在竖直平面内摆动，不得使其形成锥形摆或摆球转动 ;,F测量周期时，应从摆球通过最低点时开始计时 .,只有A、B、C、D项正确只有E、F项正确,只有ACDEF正确都正确,答案： ,4、如图所示，两根等长的轻绳同悬于同一点O，下端各系住一个大小相同的小球A、B且m,A,m,B,，现将A球向左拔开一个小角(5)，然后静止释放，两球在最低点发生无机械能损失的碰撞，则它们第二次相碰的位置 (空气阻力不计) （）,A发生在点正下方,B发生在O点正下方偏左,C发生在O点正下方偏右,D若m,A,= m,B,则 碰撞发生在点正下方,答案：,AD,A,B,O,5.某同学,在一次用单摆,测重力加速度,的实验中，测,量5种不同摆长,与单摆的振动,周期的对应情况，并将记录的结果描绘在如图所示的坐标系中。图中各坐标点的标号分别对应实验中5种不同摆长的情况。在处理数据时，该同学,实验中的第,_数据,点应当舍弃。,画出该同学,记录的,T,2,l,图线。求重,力加速度时，他首先求出图线的斜率,k,，则用斜率,k,求重力加速度的表达式为,g,=_.,6.下面是用单摆测定重力加速度实验中获得的有关数据：,(1)利用表中数据在图所示坐标图中描出所需用图象。,试验,1,2,3,4,5,l,/,m,0.6000,0.7000,0.8000,0.9000,1.0000,T,2,/s,2,2.42,2.82,3.23,3.63,4.03,(2)利用图象求出重力加速度g =_m/s,2,。,