單擺測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)課件

單擺測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)課件一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．學(xué)會(huì)用單擺測(cè)重力加速度．2．學(xué)會(huì)使用秒表．二、秒表的讀數(shù)方法(1)秒表的讀數(shù)分兩部分：(2)秒表不要估讀(由秒表的構(gòu)造決定)．一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康乃?、?shí)驗(yàn)器材鐵架臺(tái)(帶鐵夾)，中心帶小孔的金屬小球，約1m長(zhǎng)的細(xì)線，米尺，游標(biāo)卡尺，秒表．單擺測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)課件五、實(shí)驗(yàn)步驟1．在細(xì)線的一端打一個(gè)比小球上的孔徑稍大些的結(jié)，將細(xì)線穿過(guò)球上的小孔，制成一個(gè)單擺．2．將鐵夾固定在鐵架臺(tái)的上端，鐵架臺(tái)放在實(shí)驗(yàn)桌邊，使鐵夾伸到桌面以外，把做好的單擺固定在鐵夾上，使擺球自由下垂，在單擺平衡位置處做上標(biāo)記．3．測(cè)量單擺的擺長(zhǎng)l，用游標(biāo)卡尺測(cè)出擺球直徑2r，再用米尺測(cè)出從懸點(diǎn)至小球上端的懸線長(zhǎng)l′，則擺長(zhǎng)l＝

.l′＋r五、實(shí)驗(yàn)步驟l′＋r4．把單擺從平衡位置拉開(kāi)一個(gè)小角度(不大于10°)，使單擺在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，用秒表測(cè)量單擺完成全振動(dòng)30次至50次所用的時(shí)間，求出完成一次全振動(dòng)所用的平均時(shí)間，這就是單擺的周期T.反復(fù)測(cè)三次，算出周期的平均值．6．變更擺長(zhǎng)重做兩次，并求出三次所得的g的平均值．7．將測(cè)得的重力加速度g的值和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭的值比較，分析產(chǎn)生誤差的原因．4．把單擺從平衡位置拉開(kāi)一個(gè)小角度(不大于10°)，使單擺在六、數(shù)據(jù)處理方法一：將測(cè)得的幾次的周期T和擺長(zhǎng)l代入公式g＝中算出重力加速度g的值，再算出g的平均值，即為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊闹担椒ǘ簣D象法六、數(shù)據(jù)處理七、誤差分析1．本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差主要來(lái)源于單擺模型本身．即：懸點(diǎn)是否固定，球、線是否符合要求，振動(dòng)是圓錐擺還是同一豎直平面內(nèi)的擺動(dòng)等等，只要注意到了這些，就可以使系統(tǒng)誤差減小到遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于偶然誤差而忽略不計(jì)的程度．2．本實(shí)驗(yàn)的偶然誤差主要來(lái)自于時(shí)間(即單擺的周期)的測(cè)量上．為了準(zhǔn)確，應(yīng)采取倒計(jì)時(shí)的方法測(cè)量全振動(dòng)的次數(shù)，同時(shí)應(yīng)多次測(cè)量振動(dòng)次數(shù)，再對(duì)多次測(cè)量結(jié)果求平均值．3．本次實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行長(zhǎng)度(擺線長(zhǎng)、擺球直徑)的測(cè)量時(shí)讀數(shù)讀到毫米位即可，秒表讀數(shù)讀到秒的十分位即可．七、誤差分析八、注意事項(xiàng)1．為減小計(jì)時(shí)誤差，開(kāi)始計(jì)時(shí)的位置應(yīng)選在平衡位置．3．構(gòu)成單擺的條件：細(xì)線的質(zhì)量要小，彈性要??；要選用體積小、密度大的小球，擺角不能超過(guò)10°.八、注意事項(xiàng)4．要使擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，不能形成圓錐擺，方法是將擺球拉到一定位置后由靜止釋放．4．要使擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，不能形成圓錐擺，方法是將擺八、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)在用單擺測(cè)量重力加速度時(shí)，若所用的擺球質(zhì)量分布不均勻，不能用擺線長(zhǎng)加球半徑得到單擺的擺長(zhǎng)．我們采用如下方法解決這個(gè)問(wèn)題：八、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)●成功體驗(yàn)1．某同學(xué)測(cè)得g值比當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)值偏大，其原因可能是()A．測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)忘記加上小球半徑B．振幅過(guò)小C．將擺長(zhǎng)當(dāng)成了擺線長(zhǎng)和球直徑之和D．?dāng)[動(dòng)次數(shù)多記了一次E．小球不是在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)F．?dāng)[球質(zhì)量過(guò)大，空氣阻力影響所致CDE●成功體驗(yàn)CDE2．(2010·上海閘北區(qū)模擬)某同學(xué)想在家里做用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)，但沒(méi)有合適的擺球，他只好找到一塊大小為3cm左右，外形不規(guī)則的大理石塊代替小球，實(shí)驗(yàn)步驟是：()A．石塊用細(xì)尼龍線系好，結(jié)點(diǎn)為M，將尼龍線的上端固定于O點(diǎn)B．用刻度尺測(cè)量OM間尼龍線的長(zhǎng)度L作為擺長(zhǎng)C．將石塊拉開(kāi)一個(gè)大約α＝30°的角度，然后由靜止釋放(1)你認(rèn)為該同學(xué)以上實(shí)驗(yàn)步驟中有重大錯(cuò)誤的是__．為什么？(2)該同學(xué)用OM的長(zhǎng)作為擺長(zhǎng)，這樣做引起的系統(tǒng)誤差將使重力加速度的測(cè)量值比真實(shí)值偏大還是偏??？2．(2010·上海閘北區(qū)模擬)某同學(xué)想在家里做用單擺測(cè)定重【例1】在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，有人提出以下幾點(diǎn)建議：A．適當(dāng)加長(zhǎng)擺線B．質(zhì)量相同、體積不同的擺球，應(yīng)選用體積較大的C．單擺偏離平衡位置的角度不能太大D．當(dāng)單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)一次全振動(dòng)后停止計(jì)時(shí)，用此時(shí)間間隔作為單擺振動(dòng)的周期其中對(duì)提高測(cè)量結(jié)果精確度有利的是________．AC【例1】在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，有人提出以下(1)如果已知擺球直徑為2.00cm，讓刻度尺的零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)擺線的懸點(diǎn)，擺線豎直下垂，如下圖甲所示，那么單擺擺長(zhǎng)是________，如果測(cè)定了40次全振動(dòng)的時(shí)間如圖乙中秒表所示，那么秒表讀數(shù)是________s．單擺的擺動(dòng)周期是________s.單擺測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)課件(2)如果測(cè)得的g值偏小，可能的原因是________(填寫(xiě)代號(hào))．A．測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)，忘記了擺球的半徑B．?dāng)[線上端懸點(diǎn)未固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了C．開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表過(guò)早按下．D．實(shí)驗(yàn)中誤將39次全振動(dòng)次數(shù)記為40次(3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量6種不同擺長(zhǎng)情況下單擺的振動(dòng)周期，記錄表格如下：l/m0.40.50.80.91.01.2T/s1.261.421.791.902.002.20T2/s21.592.023.203.614.004.84以l為橫坐標(biāo)，T2為縱坐標(biāo)，作出T2－l圖線，并利用此圖線求重力加速度．(2)如果測(cè)得的g值偏小，可能的原因是________(填寫(xiě)【例3】在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，①測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)，若正確測(cè)出懸線長(zhǎng)l和擺球直徑d，則擺長(zhǎng)為_(kāi)_________；②測(cè)周期時(shí)，當(dāng)擺球經(jīng)過(guò)__________位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)并計(jì)數(shù)1次，測(cè)出經(jīng)過(guò)該位置N次(約60～100次)的時(shí)間為t，則周期為_(kāi)_________．此外，請(qǐng)你從下列器材中選用所需器材，再設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，粗略測(cè)出重力加速度g，并參照示例填寫(xiě)下表(示例的方法不能再用)．A．天平；B.刻度尺；C.彈簧秤；D.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；E.帶夾子的重錘；F.紙帶；G.導(dǎo)線若干；H.鐵架臺(tái)；L.低壓交流電源；J.低壓直流電源；K.小車(chē)；L.螺旋測(cè)微器；M.斜面(高度可調(diào)，粗糙程度均勻).【例3】在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，①測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)，若所選器材(只填器材序號(hào))簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)方法(不要求寫(xiě)出具體步驟)示例B、D、E、F、G、H、I安裝儀器，接通電源，讓紙帶隨重錘豎直下落．用刻度尺測(cè)出所需數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)，得出結(jié)果．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)所選器材簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)方法(不要求寫(xiě)出具體步驟)示例B、D、E、F單擺測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)課件單擺測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)課件

請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真完成課后強(qiáng)化作業(yè)請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真完成課后強(qiáng)化作業(yè)單擺測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)課件一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．學(xué)會(huì)用單擺測(cè)重力加速度．2．學(xué)會(huì)使用秒表．二、秒表的讀數(shù)方法(1)秒表的讀數(shù)分兩部分：(2)秒表不要估讀(由秒表的構(gòu)造決定)．一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康乃?、?shí)驗(yàn)器材鐵架臺(tái)(帶鐵夾)，中心帶小孔的金屬小球，約1m長(zhǎng)的細(xì)線，米尺，游標(biāo)卡尺，秒表．單擺測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)課件五、實(shí)驗(yàn)步驟1．在細(xì)線的一端打一個(gè)比小球上的孔徑稍大些的結(jié)，將細(xì)線穿過(guò)球上的小孔，制成一個(gè)單擺．2．將鐵夾固定在鐵架臺(tái)的上端，鐵架臺(tái)放在實(shí)驗(yàn)桌邊，使鐵夾伸到桌面以外，把做好的單擺固定在鐵夾上，使擺球自由下垂，在單擺平衡位置處做上標(biāo)記．3．測(cè)量單擺的擺長(zhǎng)l，用游標(biāo)卡尺測(cè)出擺球直徑2r，再用米尺測(cè)出從懸點(diǎn)至小球上端的懸線長(zhǎng)l′，則擺長(zhǎng)l＝

.l′＋r五、實(shí)驗(yàn)步驟l′＋r4．把單擺從平衡位置拉開(kāi)一個(gè)小角度(不大于10°)，使單擺在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，用秒表測(cè)量單擺完成全振動(dòng)30次至50次所用的時(shí)間，求出完成一次全振動(dòng)所用的平均時(shí)間，這就是單擺的周期T.反復(fù)測(cè)三次，算出周期的平均值．6．變更擺長(zhǎng)重做兩次，并求出三次所得的g的平均值．7．將測(cè)得的重力加速度g的值和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭的值比較，分析產(chǎn)生誤差的原因．4．把單擺從平衡位置拉開(kāi)一個(gè)小角度(不大于10°)，使單擺在六、數(shù)據(jù)處理方法一：將測(cè)得的幾次的周期T和擺長(zhǎng)l代入公式g＝中算出重力加速度g的值，再算出g的平均值，即為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊闹担椒ǘ簣D象法六、數(shù)據(jù)處理七、誤差分析1．本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差主要來(lái)源于單擺模型本身．即：懸點(diǎn)是否固定，球、線是否符合要求，振動(dòng)是圓錐擺還是同一豎直平面內(nèi)的擺動(dòng)等等，只要注意到了這些，就可以使系統(tǒng)誤差減小到遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于偶然誤差而忽略不計(jì)的程度．2．本實(shí)驗(yàn)的偶然誤差主要來(lái)自于時(shí)間(即單擺的周期)的測(cè)量上．為了準(zhǔn)確，應(yīng)采取倒計(jì)時(shí)的方法測(cè)量全振動(dòng)的次數(shù)，同時(shí)應(yīng)多次測(cè)量振動(dòng)次數(shù)，再對(duì)多次測(cè)量結(jié)果求平均值．3．本次實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行長(zhǎng)度(擺線長(zhǎng)、擺球直徑)的測(cè)量時(shí)讀數(shù)讀到毫米位即可，秒表讀數(shù)讀到秒的十分位即可．七、誤差分析八、注意事項(xiàng)1．為減小計(jì)時(shí)誤差，開(kāi)始計(jì)時(shí)的位置應(yīng)選在平衡位置．3．構(gòu)成單擺的條件：細(xì)線的質(zhì)量要小，彈性要??；要選用體積小、密度大的小球，擺角不能超過(guò)10°.八、注意事項(xiàng)4．要使擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，不能形成圓錐擺，方法是將擺球拉到一定位置后由靜止釋放．4．要使擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，不能形成圓錐擺，方法是將擺八、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)在用單擺測(cè)量重力加速度時(shí)，若所用的擺球質(zhì)量分布不均勻，不能用擺線長(zhǎng)加球半徑得到單擺的擺長(zhǎng)．我們采用如下方法解決這個(gè)問(wèn)題：八、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)●成功體驗(yàn)1．某同學(xué)測(cè)得g值比當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)值偏大，其原因可能是()A．測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)忘記加上小球半徑B．振幅過(guò)小C．將擺長(zhǎng)當(dāng)成了擺線長(zhǎng)和球直徑之和D．?dāng)[動(dòng)次數(shù)多記了一次E．小球不是在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)F．?dāng)[球質(zhì)量過(guò)大，空氣阻力影響所致CDE●成功體驗(yàn)CDE2．(2010·上海閘北區(qū)模擬)某同學(xué)想在家里做用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)，但沒(méi)有合適的擺球，他只好找到一塊大小為3cm左右，外形不規(guī)則的大理石塊代替小球，實(shí)驗(yàn)步驟是：()A．石塊用細(xì)尼龍線系好，結(jié)點(diǎn)為M，將尼龍線的上端固定于O點(diǎn)B．用刻度尺測(cè)量OM間尼龍線的長(zhǎng)度L作為擺長(zhǎng)C．將石塊拉開(kāi)一個(gè)大約α＝30°的角度，然后由靜止釋放(1)你認(rèn)為該同學(xué)以上實(shí)驗(yàn)步驟中有重大錯(cuò)誤的是__．為什么？(2)該同學(xué)用OM的長(zhǎng)作為擺長(zhǎng)，這樣做引起的系統(tǒng)誤差將使重力加速度的測(cè)量值比真實(shí)值偏大還是偏??？2．(2010·上海閘北區(qū)模擬)某同學(xué)想在家里做用單擺測(cè)定重【例1】在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，有人提出以下幾點(diǎn)建議：A．適當(dāng)加長(zhǎng)擺線B．質(zhì)量相同、體積不同的擺球，應(yīng)選用體積較大的C．單擺偏離平衡位置的角度不能太大D．當(dāng)單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)一次全振動(dòng)后停止計(jì)時(shí)，用此時(shí)間間隔作為單擺振動(dòng)的周期其中對(duì)提高測(cè)量結(jié)果精確度有利的是________．AC【例1】在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，有人提出以下(1)如果已知擺球直徑為2.00cm，讓刻度尺的零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)擺線的懸點(diǎn)，擺線豎直下垂，如下圖甲所示，那么單擺擺長(zhǎng)是________，如果測(cè)定了40次全振動(dòng)的時(shí)間如圖乙中秒表所示，那么秒表讀數(shù)是________s．單擺的擺動(dòng)周期是________s.單擺測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)課件(2)如果測(cè)得的g值偏小，可能的原因是________(填寫(xiě)代號(hào))．A．測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)，忘記了擺球的半徑B．?dāng)[線上端懸點(diǎn)未固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了C．開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表過(guò)早按下．D．實(shí)驗(yàn)中誤將39次全振動(dòng)次數(shù)記為40次(3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量6種不同擺長(zhǎng)情況下單擺的振動(dòng)周期，記錄表格如下：l/m0.40.50.80.91.01.2T/s1.261.421.791.902.002.20T2/s21.592.023.203.614.004.84以l為橫坐標(biāo)，T2為縱坐標(biāo)，作出T2－l圖線，并利用此圖線求重力加速度．(2)如果測(cè)得的g值偏小，可能的原因是________(填寫(xiě)【例3】在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，①測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)，若正確測(cè)出懸線長(zhǎng)l和擺球直徑d，則擺長(zhǎng)為_(kāi)_________；②測(cè)周期時(shí)，當(dāng)擺球經(jīng)過(guò)__________位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)并計(jì)數(shù)1次，測(cè)出經(jīng)過(guò)該位置N次(約60～100次)的時(shí)間為t，則周期為_(kāi)_________．此外，請(qǐng)你從下列器材中選用所需器材，再設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，粗略測(cè)出重力加速度g，并參照示例填寫(xiě)下表(示例的方法不能再用)．A．天平；B.刻度尺；C.彈簧秤；D.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；E.帶夾子的重錘；F.紙帶；G.導(dǎo)線若干；H.鐵架臺(tái)；L.