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课件网) 教 学 课 件 2.5实验:用单摆测量重力加速度 第二章 机械振动 实验的目的和原理 实验装置与器材 实验步骤 数据处理及误差分析 01 02 03 04 目录 CONTENTS 注意事项 05 了解地球表面重力加速度的分布，对地球物理学、航空航天技术及大地测量等领域有十分重要的意义。 求重力加速度的方法有哪些？ 1、物体作自由落体运动： 2、物体从光滑的斜面上由静止下滑： 3、物体静止于水平面上： 4、用打点计时器： 上一节课我们学习了单摆周期公式，单摆周期公式里边有g，那么我们能不能利用周期公式来测量当地的重力加速度呢？ 实验的目的和原理 PART 1 一、实验的目的和原理 1.目的：利用单摆测定当地的重力加速度 2、实验原理：当单摆摆角θ<5°时，可看作简谐运动，根据周期公式 得, 若测出摆长l和周期T,即可求出重力加速度g. 想一想，要根据下面的式子测量重力加速度，需要测量哪些物理量？ 0 31 2 33 4 35 6 37 8 39 41 10 43 12 14 45 16 47 18 49 20 51 22 53 24 26 55 57 28 59 0 1 2 6 7 8 9 10 11 3 4 5 12 13 14 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ①测周期: ②测摆长: 秒表 刻度尺、 游标卡尺 实验原理: 实验装置与器材 PART 2 PK PK PK 有弹力 无弹力 1.器材：铁架台（带铁夹），中心有孔的金属小球，约1m长的细线，米尺，游标卡尺（选用），秒表 二、实验装置与器材 问题1： 线有粗细、长短的不同，伸缩性也有区别。不同的小球，质量和体积有差异。想一想，应如何选择摆线和摆球？为什么？ 提示：线的选择：细一些、适当长一些（本实验要求1m左右）。不可伸长，且细线质量相对于摆球质量可忽略。 摆球的选择：半径小一些（远小于摆线长度）、质量大一些。 这样做成的装置才符合单摆模型，当摆角小于5°时，才可看成简谐运动，摆动周期 。 问题2：下图画出了细线上端的两种不同的悬挂方式。应该选用哪种方式？为什么？你还有更好的设计吗？ PK 提示：应选用乙方式悬挂，因为相对于甲装置，乙装置在单摆摆动过程中摆长不变，且可调整摆长。 2.秒表的读数 ①秒表的使用和读数：停表的读数等于内侧分针的读数与外侧秒针的读数之和. ②注意：当内侧分针没有超过半格时，外侧秒针读小于30的数字； 超过半格时，外侧秒针读大于30的数字. 0 31 2 33 4 35 6 37 8 39 41 10 43 12 14 45 16 47 18 49 20 51 22 53 24 26 55 57 28 59 0 1 2 6 7 8 9 10 11 3 4 5 12 13 14 B A (1)第一次按压A按钮，开始计时； (2)第二次按压A按钮 ，终止计时，开始读数。 (3)按压B按钮，秒表复位，分、秒 指针均指“0”刻度 ③操作： 0 31 2 33 4 35 6 37 8 39 41 10 43 12 14 45 16 47 18 49 20 51 22 53 24 26 55 57 28 59 0 1 2 6 7 8 9 10 11 3 4 5 12 13 14 B A 0 31 2 33 4 35 6 37 8 39 41 10 43 12 14 45 16 47 18 49 20 51 22 53 24 26 55 57 28 59 0 1 2 6 7 8 9 10 11 3 4 5 12 13 14 2分7.6秒 0 31 2 33 4 35 6 37 8 39 41 10 43 12 14 45 16 47 18 49 20 51 22 53 24 26 55 57 28 59 0 1 2 6 7 8 9 10 11 3 4 5 12 13 14 1分51.4秒 1分 39.8秒 实验步骤 PART 3 1. 在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结，将细线穿过球上的小孔，制成一个单摆。然后拴在桌边的支架上，如图所示. 2. 用米尺量出悬点到球底部的距离L，准确到毫米；用游标卡尺测摆球直径，算出半径r，也准确到毫米。则单摆的摆长l为L-r. 3. 把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度(不超过5 )，然后放开小球让它摆动，用停表测量单摆完成30次全振动（或50次）所用的时间（从小球来到平衡位置开始计时），求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. ... ...
