第5节《用单摆测量重力加速度》教学设计 【教材分析】 “重力加速度”同学们在高一的力学部分已经有了一定的感性认识，积累了相关的物理观念和科学思维。本节课是在前置概念的基础之上，进一步深入探究如何测量出重力加速度，通过上一节课《单摆》中惠更斯确定的单摆周期公式，启发同学们利用运动和相互作用观念、科学探究等来设计实验方案开展测量实验。本节课侧重于引导学生发散思维，亲自动手开展探究实验，通过自主实验测量出本地重力加速度，学生在经历科学探究的过程中，培养科学态度与责任，体验成功的喜悦。 【教学目标】 物理观念 知道实验原理，会用运动与相互作用的观念来分析单摆的运动。 科学思维 用科学的方法对实验过程进行综合分析、推理论证，对实验数据的处理科学有效，会分析误差产生的原因。 科学探究 能够在实验过程中通过观察发现问题，并分析问题产生的原因，能够基于实验数据得出结论并进行交流反思。 科学态度与责任 在动手实验过程中，培养学生严谨认真、实事求是的科学态度，以及为祖国做贡献的社会责任。 【教学重难点】 教学重点 实验设计思路、实验原理及周期、摆长的测量； 教学难点 用两种方法进行数据处理及实验误差分析。 【引入新课】 1.重力“偷”鱼的故事 1911年4月，利比里亚商人哈桑在挪威买了12000吨鲜鱼，运回利比里亚首府后，一过称，鱼竟一下少了47吨！哈桑回想购鱼时他是亲眼看着鱼老板过称的，一点儿也没有少啊，归途上平平安安，无人动过鱼。那么这47吨鱼的重量上哪儿去了呢？哈桑百思不得其解。 后来，这桩奇案终于大白于天下。原来这是地球重力“偷”走了鱼的重量。地球重力是地球万有引力的一个分力，重力值会随着地球纬度的增加而增加，赤道处最小，两级最大。挪威所处纬度高，靠近北极；利比里亚的纬度低，靠近赤道，地球的重力值也随之减少。哈桑的鱼丢失了分量，就是因不同地区的重力不同造成的。 2.实际原因： 物体质量没有变化，由G=mg可知，重力加速度g在改变，它的变化规律就是随地球纬度的增加，g增大。下表是我们在高一学习重力时，各地的重力加速度g的数值。 附：各地重力加速度 3.测量重力加速度的物理意义 即便是在同一纬度上，g的值也会有不同，这是为什么呢？ ———这与地球该处的内部物质成分有关系，我们根据这个特点，可以探测地面下的矿产物质等，除此以外，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。为此，就需要了解测量重力加速度的方法。 4.如何来测量重力加速度呢？ 常用的方法有三种： （1）平衡法 （2）自由落体运动法 （3）单摆法 在上一节课，我们学习了荷兰物理学家惠更斯对单摆运动的研究，知道了单摆做简谐运动周期与重力加速度的关系，本节课我们沿着科学家惠更斯的研究思路，利用单摆来测重力加速度。 【新课教学】 一、实验思路 惠更斯在推导出单摆的周期公式后，用一个单摆测出了巴黎的重力加速度。我们也可以采用同样的办法，测量我们深圳市的重力加速度数值。 当摆角较小时，单摆做简谐运动，根据其周期公式可得 想一想，要根据上式测量重力加速度，需要测量哪些物理量？应该如何设计实验装置、选择实验器材？怎样才能减小实验误差？ 二、实验装置 单摆装置的制作 1．将细线的一端穿过小球的小孔，然后打一个比孔径稍大一些的结，把细线的另外一端固定在铁架台上面，制成一个单摆。 2．把线的上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，让摆球自由下垂，在单摆平衡位置处放上一支笔作标记。 3．将小球拉起一个很小的摆角，由静止释放小球，该小球将做简谐运动，这便是一个单摆装置。 思考与讨论： 1. 线有粗细、长短的不同，伸缩性也有区别。不同的小 ... ...
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
