2.5实验：用单摆测量重力加速度 课件（24张PPT) 高二上学期物理 人教版（2019） 选择性必修第一册

(课件网) 人教版 高中物理选择性必修一 实验:用单摆测量重力加速度 2.5 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？ 新课引入 理论上，与重力相关的物理现象都可以用来测量g。 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？ 01 实验思路 实验思路 当单摆摆角很小（θ<5°）时，可将单摆视作简谐运动 重力加速度： 单摆的周期： 实验目的： 用单摆测量重力加速度 实验原理： 测量摆长 测量周期 02 实验装置 实验装置 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，并把细线上端固定在铁架台上， 就制成一个单摆。将铁夹固定在铁架台的上端，铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，方便使用不同长度的摆线。 实验器材 PK 实验器材 PK 实验器材 PK 有弹力 无弹力 1. 长约1m的细线（质量不计，不可伸长） 2. 带孔的小铁球（体积小，质量大） 3. 带有铁夹的铁架台 4. 毫米刻度尺 5. 秒表 6. 游标卡尺 0 5 10 0 1 实验器材 03 物理量的测量 物理量的测量 测摆长： 摆长 (1)在摆球自然下垂的情况下，用刻度尺量出悬线长l0； (2)用游标卡尺测摆球直径d l0 0 5 10 0 1 物理量的测量 测周期： 0 1 2 3 T= 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。计算出完成一次全振动的时间，即为单摆的振动周期T。 04 实验步骤 实验步骤 05 数据分析 数据分析 平均值法：多次测量取平均值 改变摆长，重复实验，测量相应的摆长l 和周期T 将摆长l和周期T代入公式，求出g值 计算重力加速度g的平均值 实验次数 摆长l(m) 周期T(s) 加速度g(m/s2) g的平均值 1 2 3 数据分析 作出图像，即以T 2为纵轴，以l为横轴。 数据分析 作出图像，即以T 2为横轴，以l为纵轴。 斜率k= 误差分析 1.系统误差 主要来自于单摆模型本身是否符合要求，即悬点是否固定，摆球和摆长是否符合要求，最大摆角是否不超过5，是否在同一竖直平面内摆动等。 误差分析 2.偶然误差 测量误差 (1)测量摆长时引起的误差 ①若在未悬挂摆球前测量了摆长、摆线拉得过紧、测量了摆线长后却误加了直径等，会使实际的摆长偏小； ②若悬点未固定好，摆球摆动过程中出现松动，测量了摆线长漏加了摆球半径等，使实际的摆长偏大。 (2)测量周期时引起的误差 ①由于测量全振动次数错误造成误差。 ②开始计时或停止计时时过早或过迟按下停表。 ③计量单摆的全振动次数时，不从摆球通过最低点(平衡位置)时开始计时，容易产生较大的计时误差。 误差分析 3.图像法 L L 误差来源：摆长没加小球半径 误差来源：摆长多加小球半径 利用斜率求g没有误差 用单摆测量重力加速度 实验装置 注意事项 实验思路 数据分析 公式法、图像法 实验步骤 误差分析 系统误差、偶然误差、减小误差的方法 课堂小结 人教版 高中物理必修三 感谢观看 2.5 ... ...