單擺測重力加速度實(shí)驗課件

單擺測重力加速度實(shí)驗課件一、實(shí)驗?zāi)康?．學(xué)會用單擺測重力加速度．2．學(xué)會使用秒表．二、秒表的讀數(shù)方法(1)秒表的讀數(shù)分兩部分：(2)秒表不要估讀(由秒表的構(gòu)造決定)．一、實(shí)驗?zāi)康乃?、?shí)驗器材鐵架臺(帶鐵夾)，中心帶小孔的金屬小球，約1m長的細(xì)線，米尺，游標(biāo)卡尺，秒表．單擺測重力加速度實(shí)驗課件五、實(shí)驗步驟1．在細(xì)線的一端打一個比小球上的孔徑稍大些的結(jié)，將細(xì)線穿過球上的小孔，制成一個單擺．2．將鐵夾固定在鐵架臺的上端，鐵架臺放在實(shí)驗桌邊，使鐵夾伸到桌面以外，把做好的單擺固定在鐵夾上，使擺球自由下垂，在單擺平衡位置處做上標(biāo)記．3．測量單擺的擺長l，用游標(biāo)卡尺測出擺球直徑2r，再用米尺測出從懸點(diǎn)至小球上端的懸線長l′，則擺長l＝

.l′＋r五、實(shí)驗步驟l′＋r4．把單擺從平衡位置拉開一個小角度(不大于10°)，使單擺在豎直平面內(nèi)擺動，用秒表測量單擺完成全振動30次至50次所用的時間，求出完成一次全振動所用的平均時間，這就是單擺的周期T.反復(fù)測三次，算出周期的平均值．6．變更擺長重做兩次，并求出三次所得的g的平均值．7．將測得的重力加速度g的值和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭的值比較，分析產(chǎn)生誤差的原因．4．把單擺從平衡位置拉開一個小角度(不大于10°)，使單擺在六、數(shù)據(jù)處理方法一：將測得的幾次的周期T和擺長l代入公式g＝中算出重力加速度g的值，再算出g的平均值，即為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊闹担椒ǘ簣D象法六、數(shù)據(jù)處理七、誤差分析1．本實(shí)驗系統(tǒng)誤差主要來源于單擺模型本身．即：懸點(diǎn)是否固定，球、線是否符合要求，振動是圓錐擺還是同一豎直平面內(nèi)的擺動等等，只要注意到了這些，就可以使系統(tǒng)誤差減小到遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于偶然誤差而忽略不計的程度．2．本實(shí)驗的偶然誤差主要來自于時間(即單擺的周期)的測量上．為了準(zhǔn)確，應(yīng)采取倒計時的方法測量全振動的次數(shù)，同時應(yīng)多次測量振動次數(shù)，再對多次測量結(jié)果求平均值．3．本次實(shí)驗中進(jìn)行長度(擺線長、擺球直徑)的測量時讀數(shù)讀到毫米位即可，秒表讀數(shù)讀到秒的十分位即可．七、誤差分析八、注意事項1．為減小計時誤差，開始計時的位置應(yīng)選在平衡位置．3．構(gòu)成單擺的條件：細(xì)線的質(zhì)量要小，彈性要?。灰x用體積小、密度大的小球，擺角不能超過10°.八、注意事項4．要使擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動，不能形成圓錐擺，方法是將擺球拉到一定位置后由靜止釋放．4．要使擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動，不能形成圓錐擺，方法是將擺八、實(shí)驗改進(jìn)在用單擺測量重力加速度時，若所用的擺球質(zhì)量分布不均勻，不能用擺線長加球半徑得到單擺的擺長．我們采用如下方法解決這個問題：八、實(shí)驗改進(jìn)●成功體驗1．某同學(xué)測得g值比當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)值偏大，其原因可能是()A．測量擺長時忘記加上小球半徑B．振幅過小C．將擺長當(dāng)成了擺線長和球直徑之和D．?dāng)[動次數(shù)多記了一次E．小球不是在豎直平面內(nèi)擺動F．?dāng)[球質(zhì)量過大，空氣阻力影響所致CDE●成功體驗CDE2．(2010·上海閘北區(qū)模擬)某同學(xué)想在家里做用單擺測定重力加速度的實(shí)驗，但沒有合適的擺球，他只好找到一塊大小為3cm左右，外形不規(guī)則的大理石塊代替小球，實(shí)驗步驟是：()A．石塊用細(xì)尼龍線系好，結(jié)點(diǎn)為M，將尼龍線的上端固定于O點(diǎn)B．用刻度尺測量OM間尼龍線的長度L作為擺長C．將石塊拉開一個大約α＝30°的角度，然后由靜止釋放(1)你認(rèn)為該同學(xué)以上實(shí)驗步驟中有重大錯誤的是__．為什么？(2)該同學(xué)用OM的長作為擺長，這樣做引起的系統(tǒng)誤差將使重力加速度的測量值比真實(shí)值偏大還是偏?。?．(2010·上海閘北區(qū)模擬)某同學(xué)想在家里做用單擺測定重【例1】在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗中，有人提出以下幾點(diǎn)建議：A．適當(dāng)加長擺線B．質(zhì)量相同、體積不同的擺球，應(yīng)選用體積較大的C．單擺偏離平衡位置的角度不能太大D．當(dāng)單擺經(jīng)過平衡位置時開始計時，經(jīng)過一次全振動后停止計時，用此時間間隔作為單擺振動的周期其中對提高測量結(jié)果精確度有利的是________．AC【例1】在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗中，有人提出以下(1)如果已知擺球直徑為2.00cm，讓刻度尺的零點(diǎn)對準(zhǔn)擺線的懸點(diǎn)，擺線豎直下垂，如下圖甲所示，那么單擺擺長是________，如果測定了40次全振動的時間如圖乙中秒表所示，那么秒表讀數(shù)是________s．單擺的擺動周期是________s.單擺測重力加速度實(shí)驗課件(2)如果測得的g值偏小，可能的原因是________(填寫代號)．A．測擺長時，忘記了擺球的半徑B．?dāng)[線上端懸點(diǎn)未固定，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了C．開始計時時，秒表過早按下．D．實(shí)驗中誤將39次全振動次數(shù)記為40次(3)某同學(xué)在實(shí)驗中，測量6種不同擺長情況下單擺的振動周期，記錄表格如下：l/m0.40.50.80.91.01.2T/s1.261.421.791.902.002.20T2/s21.592.023.203.614.004.84以l為橫坐標(biāo)，T2為縱坐標(biāo)，作出T2－l圖線，并利用此圖線求重力加速度．(2)如果測得的g值偏小，可能的原因是________(填寫【例3】在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗中，①測擺長時，若正確測出懸線長l和擺球直徑d，則擺長為__________；②測周期時，當(dāng)擺球經(jīng)過__________位置時開始計時并計數(shù)1次，測出經(jīng)過該位置N次(約60～100次)的時間為t，則周期為__________．此外，請你從下列器材中選用所需器材，再設(shè)計一個實(shí)驗，粗略測出重力加速度g，并參照示例填寫下表(示例的方法不能再用)．A．天平；B.刻度尺；C.彈簧秤；D.電磁打點(diǎn)計時器；E.帶夾子的重錘；F.紙帶；G.導(dǎo)線若干；H.鐵架臺；L.低壓交流電源；J.低壓直流電源；K.小車；L.螺旋測微器；M.斜面(高度可調(diào)，粗糙程度均勻).【例3】在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗中，①測擺長時，若所選器材(只填器材序號)簡述實(shí)驗方法(不要求寫出具體步驟)示例B、D、E、F、G、H、I安裝儀器，接通電源，讓紙