第二章 第四节　实验用单摆测量重力加速度（课件 学案 练习，共3份）教科版（2019）选择性必修第一册

(课件网) 第四节　实验：用单摆测量重力加速度 第二章 机械振动 1.制订科学探究方案，会使用实验器材操作实验，获取数据。2.熟练应用图像法和公式法处理实验数据。 3.能根据数据形成结论，会分析导致实验误差的原因。 学习目标 目 录 CONTENTS 实验基础梳理 01 精典探究分析 02 实验能力自测 03 一、实验目的 1.学会用单摆测量当地的重力加速度。 2.能正确熟练地使用停表。 二、实验设计 1.实验原理 2.实验器材 带有铁夹的铁架台、中心有小孔的金属小球、不易伸长的细线(约1米)、_____、毫米刻度尺和_____。 停表 游标卡尺 三、实验步骤 1.做单摆 取约1 m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，让摆球自然下垂。实验装置如图。 2.测摆长 3.测周期 把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度(5°左右)后释放，记下单摆做30次～50次全振动的总时间，算出平均每一次全振动的时间，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。 4.改变摆长，重做几次实验。 四、数据处理 1.公式法 2.图像法 五、误差分析 1.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，摆球是否可看作质点，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。 2.偶然误差 主要来自时间(即单摆周期)的测量。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4，3，2，1，0，1，2，…在数“零”的同时按下停表开始计时，不能多计或漏计振动次数。为了减小偶然误差，应进行多次测量后取平均值。 六、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1 m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2 cm。 2.单摆悬线的上端不可随意卷在铁架台的杆上，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。 3.注意摆动时控制摆线偏离竖直方向的夹角不超过5°。 4.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。 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“零”的同时按下停表，开始计时计数。 精典探究分析 2 探究二　数据处理与误差分析 探究一　实验原理与操作 探究三　实验创新与拓展 探究一　实验原理与操作 例1 (2024·四川成都外国语学校高二检测)实验小组的同学做“用单摆测量重力加速度”的实验。 同学甲：T一定时，g与l成正比 同学乙：l一定时，g与T2成反比 同学丙：l变化时，T2是不变的 同学丁：l变化时，l与T2的比值是定值 其中正确的是同学_____(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)的观点。 (2)实验室有如下器材可供选用： A.长约1 m的细线 B.长约1 m的橡皮绳 C.直径约2 cm的均匀铁球 D.直径约5 cm的均匀木球 E.停表 F.时钟 G.最小刻度为毫米的米尺 实验小组的同学选用了最小刻度为毫米的米尺，他们还需要从上述器材中选择_____(填写器材前面的字母)。 (3)他们将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，将其上端固定，下端自由下垂(如图所示)。用刻度尺测量悬点到_____之间的距离记为单摆的摆长l。 (4)在小球平稳摆动后，他们记录小球完成n次全振动的总时间t，则单摆的周期T＝_____。 (5)如果实验得到的结果是g＝10.29 m/s2，比当地的重力加速度值大，分析可能是哪些不当的实验操作造成这种结果，并写出其中一种：_____ _____。 (2)单摆模型中，为了减小空气阻力的影响，摆球应选密度大，体积小的，故要选择直径约2 cm的均匀铁球C；单摆的 ... ...