第4節(jié)用單擺測(cè)量重力加速度（課件）高二物理（粵教版2019選擇性）

第4節(jié)

用單擺測(cè)量重力加速度第二章

機(jī)械振動(dòng)粵教版選擇性必修一課堂引入壹用單擺測(cè)量重力加速度貳典例分析叁目錄課堂引入第一部分壹一、課堂引入思考：如何利用單擺裝置去求當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋坑蓡螖[的周期公式：用單擺測(cè)量重力加速度第二部分貳二、用單擺測(cè)量重力加速度1.實(shí)驗(yàn)器材

長(zhǎng)度約1m的細(xì)線、球心開(kāi)有小孔的金屬小球、帶有鐵夾的鐵架臺(tái)、長(zhǎng)度約1m的毫米刻度尺、秒表、游標(biāo)卡尺等2.實(shí)驗(yàn)步驟（1）做單擺：（2）測(cè)量擺長(zhǎng)（L）：應(yīng)該選擇哪種懸掛方式呢？二、用單擺測(cè)量重力加速度2.實(shí)驗(yàn)步驟

【思考】測(cè)量一次全振動(dòng)的時(shí)間好還是測(cè)量多次全振動(dòng)的時(shí)間好？（4）改變擺長(zhǎng)，多次基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，并將數(shù)據(jù)記錄在表上。二、用單擺測(cè)量重力加速度3.數(shù)據(jù)處理（1）平均值法實(shí)驗(yàn)次數(shù)擺線的長(zhǎng)度L0/m擺球直徑d/m擺長(zhǎng)L/m全振動(dòng)次數(shù)n振動(dòng)時(shí)間t/s振動(dòng)周期T重力加速度g加速度的平均值123?二、用單擺測(cè)量重力加速度3.數(shù)據(jù)處理（2）圖像法：由二、用單擺測(cè)量重力加速度4.注意事項(xiàng)（1）單擺要盡量符合理想模型要求，即擺線細(xì)且彈性小，并且擺角不能大于5°；（2）使單擺在豎直面內(nèi)擺動(dòng)，不能形成圓錐擺，方法是將擺球拉倒一定位置由靜止釋放；（3）計(jì)時(shí)時(shí)，應(yīng)該從平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，這是因?yàn)閿[球速度最大，人眼最敏感；（4）多次測(cè)量求平均值二、用單擺測(cè)量重力加速度5.誤差分析（1）系統(tǒng)誤差：由單擺模型本身決定；（2）偶然誤差：

①主要來(lái)源于時(shí)間的測(cè)量，應(yīng)從平衡位置開(kāi)始，采用倒數(shù)法計(jì)時(shí)，避免多記或者少記；

②長(zhǎng)度測(cè)量:擺長(zhǎng)=擺線長(zhǎng)+小球半徑，注意游標(biāo)卡尺的讀書(shū)。典例分析第三部分叁三、典例分析【典例1】在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，用力傳感器測(cè)得擺線的拉力大小F隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，已知單擺的擺長(zhǎng)為l，則重力加速度為（

）D三、典例分析三、典例分析【詳解】A．為了減小空氣阻力的影響，應(yīng)選用質(zhì)量大、體積小的鋼球做實(shí)驗(yàn)，故A正確，不滿足題意要求；B．為了減小誤差，應(yīng)從擺球經(jīng)過(guò)平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，故B正確，不滿足題意要求；通過(guò)作出圖像處理數(shù)據(jù)來(lái)求得重力加速度，可消除因擺球質(zhì)量分布不均勻而導(dǎo)致的系統(tǒng)誤差，故C錯(cuò)誤，滿足題意要求，D正確，不滿足題意要求。故選C。課堂小結(jié)第四部分肆四、課堂小結(jié)1、

測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊脑恚?、

誤差分析：（1）系統(tǒng)誤差：?jiǎn)螖[裝置本身影響（2）偶然誤差：周期測(cè)定和擺長(zhǎng)測(cè)定3、注意事項(xiàng)：（1）擺角不能過(guò)大