2.5 實驗：用單擺測重力加速度（教學課件）

§5實驗：用單擺測重力加速度高二物理（人教版2019）選擇性必修第一冊第二章機械振動復習回顧：新課引入1.地球表面重力加速度隨緯度的變化如何變化？2.重力加速度隨高度的變化如何變化？思考與討論：新課引入1.由于不同的地方重力加速度的不同，那么根據(jù)你所學的知識，你能想出哪些方式來測量當?shù)氐闹亓铀俣?2.你所使用的這些方式方法，它們的共同特點是什么？3.本章我們學習了單擺的有關(guān)知識，我們是否可以用單擺來測重力加速度呢？你能否設(shè)計一種實驗方案來完成這個任務(wù)呢？實驗思路0102學習目標物理量的測量03實驗裝置數(shù)據(jù)分析04由此可得：一、實驗思路單擺在偏角很小(如小于5°)時的擺動，可以看成是簡諧運動，復習回顧：其周期為：新課講授思考與討論：1.根據(jù)剛才所得重力加速度公式，我們需要測量哪些物理量才可求出加速度大??？2.應該如何設(shè)計實驗裝置、選擇實驗器材？3.怎樣才能減小實驗誤差？新課講授新課講授PKPKPK有彈力無彈力二、實驗裝置三、物理量的測量思考與討論：（1）考慮到小球的體積，那么單擺的擺長是擺線的長度嗎？（2）你能想出幾種辦法測量單擺的擺長？新課講授1.擺長的測量三、物理量的測量方法一：新課講授1.擺長的測量

用刻度尺直接測量小球球心與懸掛點直接的距離作為擺長的測量值。三、物理量的測量方法二：新課講授1.擺長的測量

用游標卡尺測量小球的直徑，算出它的半徑，再用刻度尺測量懸掛點與小球上端之間的距離，以二者之和作為擺長的測量值。新課講授游標卡尺讀數(shù)練習三、物理量的測量思考與討論：（1）在用停表測周期時，可以測單擺一次全振動的時間作為它的周期測量值，也可以測單擺多次全振動的時間，然后計算求出它的周期數(shù)值，你認為哪種辦法較好？為什么？（2）你認為停表計時起點，是從單擺的最低點開始好呢？還是從最大位置開始好呢？為什么？新課講授2.周期的測量新課講授停表讀數(shù)練習四、數(shù)據(jù)分析1.平均值法：每改變一次擺長，將相應的l和T代入公式中求出g值，最后求出g的平均值。新課講授實驗次數(shù)擺長l(m)周期T(s)加速度g(m/s2)g的平均值1

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新課講授四、數(shù)據(jù)分析2.圖像法：由周期公式：得斜率：新課講授實驗過程演示五、誤差及注意事項1．誤差分析(1)系統(tǒng)誤差：主要來源于單擺模型本身是否符合要求，即懸點是否固定，球、線是否符合要求，振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)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4，3，2，1，0，1，2，…在數(shù)“零”，的同時按下秒表開始計時。不能多計或漏計振動次數(shù)。為了減小偶然誤差，應進行多次測量后取平均值。五、誤差及注意事項2．注意事項（1）選擇材料時應選擇細、輕又不易伸長的線，長度一般在1m左右，小球應選用密度較大的金屬球，直徑應較小，最好不超過2cm。（2）單擺懸線的上端不可隨意卷在鐵架臺的桿上，應夾緊在鐵夾中，以免擺動時發(fā)生擺線下滑、擺長改變的現(xiàn)象。（3）注意擺動時控制擺線偏離豎直方向的夾角不超過5°。可通過估算振幅的辦法掌握。五、誤差及注意事項2．注意事項（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，應從擺球通過最低位置時開始計時，為便于計時，可在擺球平衡位置的正下方作一標記。以后擺球每次從同一方向通過最低位置時進行計數(shù)，且在數(shù)“零”的同時接下秒表，開始計時計數(shù)。課堂小結(jié)1.原理：2.擺長：3.周期：4.重力加速度①平均值法②圖