用单摆测定重力加速度课件.ppt

1、用用单摆测定重力加速度单摆测定重力加速度本节目录本节目录基础理论储备基础理论储备经典例题展示经典例题展示创新实验评析创新实验评析知能优化演练知能优化演练目录目录基础理论储备基础理论储备实验目的实验目的1用单摆测定当地的重力加速度用单摆测定当地的重力加速度2能正确熟练地使用秒表能正确熟练地使用秒表目录目录实验器材实验器材长约长约1 m的细线、小铁球、铁架台的细线、小铁球、铁架台(带铁夹带铁夹)、米尺、秒表、游、米尺、秒表、游标卡尺标卡尺实验步骤实验步骤1做单摆：做单摆：取约取约1 m长的细丝线穿过带孔的小钢球，并打一长的细丝线穿过带孔的小钢球，并打一个比小孔大一些的结，然后把线的另一端用铁夹固定

2、在铁架个比小孔大一些的结，然后把线的另一端用铁夹固定在铁架台上，并把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让台上，并把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自然下垂摆球自然下垂目录目录3测周期测周期将单摆从平衡位置拉开一个角度将单摆从平衡位置拉开一个角度(小于小于10)，然后释放小球，然后释放小球,当小球通过最低点时开始计时，记下单摆摆动当小球通过最低点时开始计时，记下单摆摆动30次次50次次的总时间，算出平均每摆动一次的时间，即为单摆的振动的总时间，算出平均每摆动一次的时间，即为单摆的振动周期反复测量三次，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4改变

3、摆长，重做几次实验改变摆长，重做几次实验实验数据的处理方法实验数据的处理方法目录目录目录目录误差分析误差分析1系统误差系统误差主要来源于单摆模型本身是否符合要求即：悬点是否固定主要来源于单摆模型本身是否符合要求即：悬点是否固定,摆摆球是否可看成质点，球、线是否符合要求，摆动是圆锥摆还是球是否可看成质点，球、线是否符合要求，摆动是圆锥摆还是在同一竖直平面内振动以及测量哪段长度作为摆长等只要注在同一竖直平面内振动以及测量哪段长度作为摆长等只要注意了上面这些问题，就可以使系统误差减小到远小于偶然误差意了上面这些问题，就可以使系统误差减小到远小于偶然误差而忽略不计的程度而忽略不计的程度2偶然误差偶然误

4、差主要来自时间主要来自时间(即单摆周期即单摆周期)的测量上，因此，要注意测准时间的测量上，因此，要注意测准时间(周期周期)要从摆球通过平衡位置开始计时，并采用倒计时计数要从摆球通过平衡位置开始计时，并采用倒计时计数的方法，即的方法，即4,3,2,1,0,1,2，在数在数“零零”的同时按下秒表开始计的同时按下秒表开始计时不能多计或漏计振动次数为了减小偶然误差，应进行多时不能多计或漏计振动次数为了减小偶然误差，应进行多次测量后取平均值次测量后取平均值目录目录注意事项注意事项1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1 m左右，小球应选用密度较

5、大的金属球，直径应较小，最左右，小球应选用密度较大的金属球，直径应较小，最好不超过好不超过2 cm.2单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上，应夹紧在铁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、摆长改变的现象夹中，以免摆动时发生摆线下滑、摆长改变的现象3注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过10.可通过估可通过估算振幅的办法掌握算振幅的办法掌握4摆球振动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不要形摆球振动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不要形成圆锥摆成圆锥摆目录目录5计算单摆的振动次数时，应从摆球通过最低位置时开始计计算单摆的振

6、动次数时，应从摆球通过最低位置时开始计时，为便于计时，可在摆球平衡位置的正下方作一标记以时，为便于计时，可在摆球平衡位置的正下方作一标记以后摆球每次从同一方向通过最低位置时进行计数，且在数后摆球每次从同一方向通过最低位置时进行计数，且在数“零零”的同时按下秒表，开始计时计数要多测几次的同时按下秒表，开始计时计数要多测几次(如如30次次或或50次次)全振动的时间，用取平均值的办法求周期全振动的时间，用取平均值的办法求周期目录目录目录目录经典例题展示经典例题展示例例1考点考点1实验操作及误差分析实验操作及误差分析 (2011高考福建卷高考福建卷)某实验小组在利用单摆测定当地某实验小组在利用单摆测定

7、当地重力加速度的实验中：重力加速度的实验中：(1)用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为球的直径为_cm.(2)小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是_(填选项前的字母填选项前的字母)目录目录目录目录【答案】【答案】(1)0.97(0.96、0.98均可均可)(2)C目录目录例例2考点考点2实验数据处理实验数据处理 某同学利用单摆测定当地的重力加速度，发现单摆静某同学利用单摆测定当地的重力加速度，发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方，他仍将从悬点到球心的距离止时摆球重心在球

8、心的正下方，他仍将从悬点到球心的距离当作摆长当作摆长L，通过改变摆线的长度，测得，通过改变摆线的长度，测得6组组L和对应的周期和对应的周期T,画出画出LT2图线，然后在图线上选取图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图所两个点，坐标如图所示他采用恰当的数据处理方法，则计算重力加速度的表达示他采用恰当的数据处理方法，则计算重力加速度的表达式应为式应为g_.请你判断该同学得到的实验结果与摆球请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比，重心就在球心处的情况相比，将将_(填填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“相同相同”) 目录目录目录目录创新实验评析创新实验评析【范例】【范例】在在“

9、探究单摆周期与摆长的关系探究单摆周期与摆长的关系”实验中，若摆球实验中，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激记录振动次数，在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图所示光敏电阻与某一自动记录仪相光光源与光敏电阻，如图所示光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间随时间t变化图线如下图所示，变化图线如下图所示，则该单摆的振动周期为则该单摆的振动周期为_若保持若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径原小球直径2倍的另一小球进行实验，则倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将该单摆的周期将_(填填“变大变大”、“不变不变”或或“变小变小”)，图乙中的，图乙中的t将将_(填填“变大变大”、“不变不变”或或“变小变小”)目录目录目录目录【答案】【答案】2t0变大变大变大变大【名师点评】【名师点评】本实验的创新之处在于利用光敏电阻阻值随光本实验的创新之处在于利用光敏电阻阻值随光照变化的特点，设计自动计数的实验方案照变化的特点，设计自动计数的实验方案,有效的减少误差有效的减少误差