新教材高中物理第二章機械振動第5節(jié)實驗：用單擺測量重力加速度課件新人教版選擇性必修第一冊

第二章

機械振動第5節(jié)

實驗：用單擺測量重力加速度課標解讀課標要求素養(yǎng)要求1.會用單擺測量重力加速度的大小。2.能正確熟練地使用游標卡尺和停表。1.科學探究：能完成實驗，通過實驗探究，測量當?shù)氐闹亓铀俣取?.科學態(tài)度與責任：經(jīng)歷實驗過程，培養(yǎng)動手能力和合作意識。

六、誤差分析1.系統(tǒng)誤差主要來源于單擺模型本身。即懸點是否固定，擺球是否可看作質(zhì)點，球、線是否符合要求，擺動是圓錐擺還是在同一豎直平面內(nèi)振動以及測量哪段長度作為擺長等。2.偶然誤差主要來自時間（即單擺周期）的測量。因此，要注意測準時間（周期）。要從擺球通過平衡位置開始計時，并采用倒計時計數(shù)的方法，即4，3，2，1，

4.擺球振動時，要使之保持在同一個豎直平面內(nèi)，不要形成圓錐擺。5.計算單擺的振動次數(shù)時，應(yīng)從擺球通過最低位置時開始計時。探究點一

實驗原理與實驗操作例在“用單擺測定重力加速度”的實驗中：

AB

（2）用游標卡尺測小球的直徑，如圖所示，則小球的直徑是__________。

CD

（1）某同學組裝單擺時，在擺線上端的懸點處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺的鐵夾將橡皮夾緊，如圖所示。這樣做的目的是_____（填字母代號）。AC保證擺動過程中擺長不變

B.可使周期測量得更加準確C.需要改變擺長時便于調(diào)節(jié) D.保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動[解析]保證擺動過程中擺長不變，A正確；在擺線上端的懸點處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺的鐵夾將橡皮夾緊，是為了防止運動過程中擺長發(fā)生變化，如果需要改變擺長來探究擺長與周期關(guān)系時，方便調(diào)節(jié)擺長，C正確，B錯誤；實驗中的操作不能保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動，D錯誤。

12.01.0050

ABE

探究點二

數(shù)據(jù)處理與誤差分析例物理實驗小組的同學做“用單擺測重力加速度”的實驗。

ACEGE.停表F.時鐘G.最小刻度為1毫米的刻度實驗小組的同學需要從上述器材中選擇_________（填寫器材前面的字母）。

A

D

用單擺測定重力加速度實驗的誤差分析（1）利用圖像法處理數(shù)據(jù)具有形象、直觀的特點，同時也能減小實驗誤差。利用圖像法分析處理時要特別注意圖像的斜率及截距的物理意義。（2）本實驗的系統(tǒng)誤差主要來源于單擺模型本身是否符合要求，即懸點固定，小球質(zhì)量大、體積小，細線輕質(zhì)非彈性，振動是在同一豎直平面內(nèi)的振動，這些要求是否符合。（3）本實驗的偶然誤差主要來自時間的測量和擺線長度的測量，因此，要從擺球通過平衡位置時開始計時，不能多計或漏計擺球全振動次數(shù)。使用刻度尺測量擺線長度時，要多次測量取平均值以減小誤差。

ACE

2.在“用單擺測定重力加速度”的實驗中：

低

0.9980

（4）考慮到單擺振動時空氣浮力的影響后，學生甲說：“因為空氣浮力與擺球重力方向相反，它對球的作用相當于重力加速度變小，因此振動周期變大。”學生乙說：“浮力對擺球的影響好像用一個輕一些的擺球做實驗，因此振動周期不變”，這兩個學生中____。A.甲的說法正確B.乙的說法正確C.兩學生的說法都是錯誤的A[解析]由于受到空氣浮力的影響，小球的質(zhì)量沒變而相當于小球所受重力減小，即等效重力加速度減小，因而振動周期變大，A正確。

BC

0.875075.21.88

3.表是用單擺測定重力加速度實驗中獲得的有關(guān)數(shù)據(jù)：0.50.60.81.12.02.43.24.4（1）[答案]見解析

1.059.86

4.用單擺測定重力加速度的實驗裝置如圖所示。

AD

（3）表是某同學記錄的3組實驗數(shù)據(jù)，并做了部分計算處理。組次12380.0090.00100.0090.095.5100.51.801.919.749.73

2.019.76

5.[2021山東臨沂高二期末]在“利用單擺測量重力加速度”的實驗中，

ADG

C

C

0.450.400.350.300.250.202.112.142.202.302.432.64（1）由實驗數(shù)據(jù)得出圖乙所示的擬合直線，圖中縱