高中物理 用单摆测定重力加速度 课件

1用单摆测定重力加速度用单摆测定重力加速度 一、学生预习实验：用单摆测定重力一、学生预习实验：用单摆测定重力加速度。加速度。 二、实验思考题：二、实验思考题： 1、用单摆测量重力加速度是根据什么物理、用单摆测量重力加速度是根据什么物理原理？重力加速度的计算式是怎样的？原理？重力加速度的计算式是怎样的？ 2、该实验需要测量哪些量？各用什么测量、该实验需要测量哪些量？各用什么测量工具？读数各有几位数字？计算出来的重力工具？读数各有几位数字？计算出来的重力加速度是几位有效数字？（三位）加速度是几位有效数字？（三位）2 3、单摆应选用什么样的球？什么样的线？线长度应、单摆应选用什么样的球？什么样的线？线长度应当在什么范围内？（小于当在什么范围内？（小于100cm） 4、怎样保证小球的摆动是简谐运动？小球摆成圆锥、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？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、测量摆长用什么测量工具？有必要用卡尺或千分尺吗？尺吗？ 6、怎样测量单摆周期？从何处开始计时？到何处停、怎样测量单摆周期？从何处开始计时？到何处停止计时？测止计时？测30-50个周期有什么好处？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？、秒表怎样读数？短针怎样读数？长针怎样读数？要不要估读？秒表奇数位与偶数位的刻度不连续是怎要不要估读？秒表奇数位与偶数位的刻度不连续是怎么回事？么回事？ 8、刻度尺长度只有、刻度尺长度只有30cm，怎样测重力加速度？，怎样测重力加速度？3三、解答实验思考题，并做总结： 1、实验目的：用单摆测定当地重力加速度、实验目的：用单摆测定当地重力加速度 2、实验原理：、实验原理： 单摆做简谐运动时，其周期为单摆做简谐运动时，其周期为 ，故有，故有 , 因此测出单摆的摆长和振动周期因此测出单摆的摆长和振动周期T，就可以求出当地的重力加速度的数值。就可以求出当地的重力加速度的数值。 3、实验器材：实验器材： 带孔小钢球一个，约带孔小钢球一个，约1m长的线绳一条，铁架台、长的线绳一条，铁架台、米尺、秒表、游标卡尺；米尺、秒表、游标卡尺；glT2224Tlg44、实验步骤： 做单摆：取约做单摆：取约1米长的线绳穿过带孔的小钢球，并打米长的线绳穿过带孔的小钢球，并打一个比小孔大一些的结，然后拴在桌边的支架上。一个比小孔大一些的结，然后拴在桌边的支架上。 用米尺量出悬线用米尺量出悬线长长l，准确到毫米，用游标卡尺测摆，准确到毫米，用游标卡尺测摆球直径，算出半径球直径，算出半径r，也准确到毫米，则摆长为，也准确到毫米，则摆长为l+r（注（注意悬线长即摆绳长的量法）。意悬线长即摆绳长的量法）。 把单摆从平衡位置拉开一个角度放开它，用秒表测量把单摆从平衡位置拉开一个角度放开它，用秒表测量单摆完成单摆完成30次全振动（或次全振动（或50次）所用的时间，求出完次）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。反复测量三次，再算出测得周期数值的平均值。周期。反复测量三次，再算出测得周期数值的平均值。 把测得的周期（用平均值）和摆长的数值代入公式，把测得的周期（用平均值）和摆长的数值代入公式，求出重力加速度求出重力加速度g的值来。的值来。55、注意事项： 选择材料时应选择细轻又不易伸长的线，长度一般在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，左右，小球应选用密度较大的金属球，直径应较小，最好不超过最好不超过2cm； 单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上，应夹紧在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，摆长改变的现象；铁夹中，以免摆动时发生摆线下滑，摆长改变的现象； 注意摆动时摆角不能过大；注意摆动时摆角不能过大； 摆球摆动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不要摆球摆动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不要形成圆锥摆；形成圆锥摆； 测量就从球通过平衡位置时开始计时，因为在此位置测量就从球通过平衡位置时开始计时，因为在此位置摆球速度最大，易于分辨小球过此位置的时刻。摆球速度最大，易于分辨小球过此位置的时刻。6第二课时：实验操作课 一、学生分组实验 二、相关练习题 1、测定重力加速度时：、测定重力加速度时： 摆球就选用摆球就选用 ，摆线宜选用，摆线宜选用 。 测摆线的长度用测摆线的长度用 ，要求准确到，要求准确到 ，测小球直径，测小球直径用用 ，要求准确到，要求准确到 ，测量摆动，测量摆动30-50次时间次时间用用 。 此外，还需要配备此外，还需要配备 和和 。72、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；摆球质量太大了； 摆长太长了；摆长太长了； 摆角太大了（摆角仍小于摆角太大了（摆角仍小于10）；）； 量摆长时从悬点量到球的最下端；量摆长时从悬点量到球的最下端； 计算摆长时忘记把小球半径加进去；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，而是做摆球不是在竖直平面内做简谐振动，而是做圆锥摆运动；圆锥摆运动； 计算周期时，将（计算周期时，将（n-1）次全振动误记为）次全振动误记为n次次全振动；全振动；83、为了提高周期的测量精度，下列哪些做法是可取的？ A、用秒表直接测量一次全振动的时间；、用秒表直接测量一次全振动的时间； B、用秒表测、用秒表测30至至50次人振动的时间，计算出次人振动的时间，计算出平均周期；平均周期； C、在平衡位置启动秒表和结束计时；、在平衡位置启动秒表和结束计时； D、在最大位移处启动秒表和结束计时；、在最大位移处启动秒表和结束计时； E、用秒表测、用秒表测100次全振动时间，计算平均周期；次全振动时间，计算平均周期； F、在平衡位置启动秒表，并开始计算，当摆球、在平衡位置启动秒表，并开始计算，当摆球第第30次经过平衡位置时制动秒表，若读数为次经过平衡位置时制动秒表，若读数为t，则则T=t/30。