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课件网) 2.5 实验：用单摆测量重力加速度 教材分析 用单摆测量重力加速度是高中阶段精度比较高的实验。教材按照实验设计及操作的一般步骤，先介绍实验思路，依据周期公式让学生“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 ”在学生思考和讨论的基础上，进而描述实验装置和物理量的测量方法，提出常用的数据分析方法。为了保证实验的精度，本节教材对减小实验误差非常重视，在实验装置设计上引导学生思考如何减小实验误差;在“思考与讨论”中要求学生讨论如何选择摆线、摆球，以及摆线的悬挂方式;在摆长、周期的测量环节，分别提供两种测量方式进行对比，引导学生讨论后根据测量需要进行选择:在数 据分析时引导学生采用图像法减小实验误差。 学习目标 (1)会依据单摆周期公式确定实验思路。 (2)能设计实验方案，会正确安装实验装置并进行实验操作 (3)能正确使用刻度尺测量单摆的摆长，能正确使用停表测量单摆的振动周期 (4)能正确处理数据，测出当地的重力加速度 (5)能从多个角度进行实验误差分析 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。 思考： 求重力加速度的方法有哪些？ 根据自由落体运动公式h= gt2求解 根据单摆周期公式 求解 这节课我们利用单摆周期公式来测量重力加速度。 根据机械能守恒定律mgh= mv2求解 1.实验目的：利用单摆测定重力加速度。 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_____和周期T,即可求出重力加速度g. 一、 实验目的、原理 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。 惠更斯 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？ PK 有弹力 无弹力 PK PK 二、 实验器材 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 选一选 三、实验步骤 1．组装器材： (1)让线的一端穿过小球的小孔，然后打一个比小孔稍大一些的结，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，在单摆平衡位置处作上标记。 2．测摆长：用米尺量出从悬点到小球上端的悬线长l0，再用游标卡尺测量出摆球的直径d，则摆长l＝l0＋(d/2)。 3．测周期:(1)将单摆从平衡位置拉开一个小角度(摆角小于5°)，然后释放摆球让单摆在竖直平面内摆动。当单摆摆动稳定后，过平衡位置时开始计时，测量30～50次全振动的时间 t 。计算出振动周期T=t/n。 (2)改变摆长，重复实验三次，测出相应摆长l和周期T。 秒表测单摆的周期 秒表读数 1．结构： (1)启动和停止按钮A (2)复位按钮B。 (3)分刻度盘和分针：量程15min，精确度0.5min (4)秒刻度盘和秒针 ：量程1(0.5)min，精确度0.1s 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 2．操作： (1)按压按钮A一次，开始计时；按压两次 ，终止计时。 (2)开始读数。 (3)按压按钮B，秒表复位，分、秒指针均指“0”刻度 3．读数： (1)先读分针示数，单位min（整数min）。 (2)再读秒针示数(有0~30s黑色示数，和30s~60s红色示数两组刻度） 分针未过半格读黑色示数，分针已过半格读红示数,不需估计读。 (3)计时时间=分针示数+秒针示数. 如图中为2分7.6s=127.6s 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 1 ... ...
