单摆测定重力加速度课件4-人教课标版.ppt
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1、 1、实验思考题:、实验思考题:(1)用单摆测量重力加速度是根据什么物理关系?用单摆测量重力加速度是根据什么物理关系?重力加速度计算式是什么?重力加速度计算式是什么?(2)该实验需要测量哪些量?各用什么测量工具?该实验需要测量哪些量?各用什么测量工具?(3)单摆应当选用什么样的球?什么样的线?线长单摆应当选用什么样的球?什么样的线?线长度应当在什么范围内?度应当在什么范围内?(80120cm)(4)怎样保证小球的摆动是简谐运动?小球摆成圆怎样保证小球的摆动是简谐运动?小球摆成圆锥摆,对周期有什么影响?锥摆,对周期有什么影响?(5)测量摆长用什么测量工具?有必要用卡尺测量摆长用什么测量工具?有必
2、要用卡尺或千分尺吗?或千分尺吗?(6)怎样测量单摆周期?从何处开始计时?怎样测量单摆周期?从何处开始计时?到何处停止计时?测到何处停止计时?测3050个周期个周期 有什么好有什么好处?处?(7)秒表怎样读数?短针怎样读数?长针怎秒表怎样读数?短针怎样读数?长针怎样读数?要不要估读?样读数?要不要估读?(8)刻度尺长度只有刻度尺长度只有30cm,怎样测重力加速,怎样测重力加速度度 一个小球和一根细线就可以组成一个单摆一个小球和一根细线就可以组成一个单摆.单摆在摆角很小的情况下做简谐运动单摆在摆角很小的情况下做简谐运动.单摆的周单摆的周期与振幅、摆球的质量无关期与振幅、摆球的质量无关.与摆长的二次
3、方根与摆长的二次方根成正比成正比.与重力加速度的二次方根成反比与重力加速度的二次方根成反比.单摆做简谐运动时,其周期为:单摆做简谐运动时,其周期为:故有:故有:因此只要测出单摆的摆长因此只要测出单摆的摆长L和振动周期和振动周期T,就可以求出当地的重力加速度就可以求出当地的重力加速度g的值,并可的值,并可研究单摆的周期跟摆长的关系研究单摆的周期跟摆长的关系.秒表的使用和读数:秒表的使用和读数:注意:当内侧分针没注意:当内侧分针没有超过半格时,外侧有超过半格时,外侧秒针读小于秒针读小于30的数字的数字;秒表的读数等于内侧秒表的读数等于内侧分分针针的读数与外侧的读数与外侧秒针秒针的的读数之和读数之和
4、.机械式停表只能精确到机械式停表只能精确到 0.1s,读数时不需估读,读数时不需估读.超过半格时,外侧超过半格时,外侧秒针读大于秒针读大于30的数的数字字.带孔小钢球一个,约带孔小钢球一个,约1m长的细线一条,长的细线一条,铁架台,米尺,秒表,游标卡尺铁架台,米尺,秒表,游标卡尺.1 1、步骤、步骤 (1)(1)取约取约1m1m长的细线穿过带长的细线穿过带孔的小钢球,并打一个比小孔的小钢球,并打一个比小孔大一些的结,然后拴在桌孔大一些的结,然后拴在桌边的支架上,如图所示边的支架上,如图所示.(2)(2)用米尺量出悬线长用米尺量出悬线长LL,准确到毫米;用游标卡尺测准确到毫米;用游标卡尺测摆球直
5、径,算出半径摆球直径,算出半径r r,也准,也准确到毫米。则单摆的摆长为确到毫米。则单摆的摆长为L Lr r.(3)(3)把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度(例如例如不超过不超过1010),然后放开小球让它摆动,用停表测量,然后放开小球让它摆动,用停表测量单摆完成单摆完成3030次全振动(或次全振动(或5050次)所用的时间,求次)所用的时间,求出完成一次全振动所需要的时间,这个平均时间出完成一次全振动所需要的时间,这个平均时间就是单摆的周期就是单摆的周期.(4)把测得的周期和摆长的数值代入公把测得的周期和摆长的数值代入公式式 ,求出重力加速度,求出重力加速度
6、g的值的值.(5)改变摆长,重做几次实验改变摆长,重做几次实验.设计一个表格,把设计一个表格,把测得的数据和计算结果填入表格中,计算出每次测得的数据和计算结果填入表格中,计算出每次实验的重力加速度实验的重力加速度.最后求出几次实验得到的重力最后求出几次实验得到的重力加速度的平均值,即可看作本地区的重力加速度加速度的平均值,即可看作本地区的重力加速度.(1)选择材料时应选择细轻又不易伸长的线,长度选择材料时应选择细轻又不易伸长的线,长度一般在一般在1m左右,小球应选用密度较大的金属球,左右,小球应选用密度较大的金属球,直径应较小,最好不超过直径应较小,最好不超过2 cm;(2)单摆悬线的上端不可
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