第4节 用单摆测量重力加速度（课件）（18张PPT）高二物理（粤教版2019选择性必修第一册）

第4节 用单摆测量重力加速度 第二章 机械振动 粤教版选择性必修一 课堂引入 壹 用单摆测量重力加速度 贰 典例分析 叁 目录 课堂引入 第一部分 壹 一、课堂引入 思考：如何利用单摆装置去求当地的重力加速度？ 由单摆的周期公式： 用单摆测量重力加速度 第二部分 贰 二、用单摆测量重力加速度 1. 实验器材 长度约1m的细线、球心开有小孔的金属小球、带有铁夹的铁架台、长度约1m的毫米刻度尺、秒表、游标卡尺等 2. 实验步骤 （1）做单摆： （2）测量摆长（L）： 应该选择哪种悬挂方式呢？ 二、用单摆测量重力加速度 2. 实验步骤 （3）测量周期（T）：将摆球拉力平衡位置很小的角度（小于5°），由静止释放，用秒表测出单摆完成30~50次全振动的时间为t，设全振动次数为n ，则完成一次全振动的的周期T=????????。 ? 【思考】测量一次全振动的时间好还是测量多次全振动的时间好？ （4）改变摆长，多次基础实验，并将数据记录在表上。 二、用单摆测量重力加速度 3. 数据处理 （1）平均值法 {5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}实验次数 摆线的长度L0/m 摆球直径d/m 摆长 L/m 全振动次数n 振动时间t/s 振动周期T 重力加速度g 加速度的平均值???? 1 2 3 ? {5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}实验次数 摆线的长度L0/m 摆球直径d/m 摆长 L/m 全振动次数n 振动时间t/s 振动周期T 重力加速度g 1 2 3 ? 二、用单摆测量重力加速度 3. 数据处理 （2）图像法： 由 二、用单摆测量重力加速度 4. 注意事项 （1）单摆要尽量符合理想模型要求，即摆线细且弹性小，并且摆角不能大于5°； （2）使单摆在竖直面内摆动，不能形成圆锥摆，方法是将摆球拉倒一定位置由静止释放； （3）计时时，应该从平衡位置开始计时，这是因为摆球速度最大，人眼最敏感； （4）多次测量求平均值 二、用单摆测量重力加速度 5. 误差分析 （1）系统误差：由单摆模型本身决定； （2）偶然误差： ①主要来源于时间的测量，应从平衡位置开始，采用倒数法计时，避免多记或者少记； ②长度测量:摆长=摆线长+小球半径，注意游标卡尺的读书。 典例分析 第三部分 叁 三、典例分析 【典例1】在“用单摆测定重力加速度”的实验中，用力传感器测得摆线的拉力大小F随时间t变化的图像如图所示，已知单摆的摆长为l，则重力加速度为（?? ??） D 三、典例分析 【典例2】小明同学用单摆测量学校的重力加速度。他改变摆长L，测出几组对应的周期T，并作出T2—L图像如图所示。下列说法错误的是（　　） A．他应选用质量大、体积小的钢球做实验 B．他应从摆球经过平衡位置开始计时 C．图像不过坐标原点的原因可能是摆长测量值偏大 D．他通过作出T2—L图像处理数据来求得重力加速度，可消除因摆球质量分布不均匀而导致的系统误差 三、典例分析 【详解】A．为了减小空气阻力的影响，应选用质量大、体积小的钢球做实验，故A正确，不满足题意要求； B．为了减小误差，应从摆球经过平衡位置开始计时， 故B正确，不满足题意要求； 通过作出图像处理数据来求得重力加速度，可消除因摆球质量分布不均匀而导致的系统误差，故C错误，满足题意要求，D正确，不满足题意要求。 故选C。 课堂小结 第四部分 肆 四、课堂小结 1、 测量当地的重力加速度的原理： 2、 误差分析： （1）系统误差：单摆装置本身影响 （2）偶然误差：周期测定和摆长测定 3、注意事项： （1）摆角不能过大，要小于5°； （2）不能形成圆锥摆，要在同一平面内摆动； （3）注意周期的测定； （4）多次测量，求平均值 谢君一赏 ... ...