利用單擺測重力加速度

四平市第一高級中學(xué)2012級高一年級語文學(xué)科學(xué)案學(xué)案類型：新課材料序號：03

編稿教師：崔國華審稿教師：閔曉燕第十一章實驗利用單擺測重力加速度一．學(xué)習(xí)目標(biāo)1．使學(xué)生學(xué)會用單擺的周期公式間接測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?．使學(xué)生學(xué)會處理數(shù)據(jù)的兩種方法：平均法和圖像法；3．讓學(xué)生能正確熟練地使用秒表。二．學(xué)習(xí)重點學(xué)習(xí)重點是用單擺測重力加速度的方法及處理數(shù)據(jù)的方法。三、學(xué)習(xí)難點學(xué)習(xí)難點是用單擺測重力加速度的方法及處理數(shù)據(jù)的方法。四、知識準(zhǔn)備1.單擺的周期公式是______，因此可求得重力加速度g＝______，因此，測出單擺的______和______就可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭.2.擺線長l用____________測出，小球直徑d可用___________方便測出．3.實驗時用________測出_________次全振動的時間，求出平均值，即得周期．五、導(dǎo)學(xué)過程（一）自學(xué)導(dǎo)引由單擺的周期公式可得g=______（公式）。如果知道單擺的______，______，便可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，在實驗中要盡量滿足兩方面的條件，即擺角不超過______，擺長盡量______一些。實驗中用______測量擺長，用______測量擺球直徑，用______測量單擺周期。為減小周期的測量誤差，計時開始時應(yīng)是擺球經(jīng)過最____（填高或者低）位置時，且用秒表測出單擺完成______次全振動所用的時間，算出周期。（二）探究過程實驗?zāi)康模簩W(xué)會用單擺測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，正確熟練使用秒表。實驗器材：①球心開有小孔的小金屬球②長度大于1米的細(xì)尼龍線③鐵夾④鐵架臺⑤游標(biāo)卡尺⑥米尺⑦秒表實驗原理：根據(jù)單擺周期定律。實驗步驟：1．用細(xì)線拴好小球，懸掛在鐵架臺上，使擺線自由下垂?！键c撥〗線要細(xì)且不易伸長，球要用密度大且直徑小的金屬球，以減小空氣阻力影響。擺線上端的懸點要固定不變，以防擺長改變。2．用米尺和游標(biāo)卡尺測出單擺擺長?！键c撥〗擺長應(yīng)為懸點到球心的距離，即l=L+D/2；其中L為懸點到球面的擺線長，D為球的直徑。3．用秒表測出擺球擺動30次的時間t，算出周期T?！键c撥〗計時從平衡位置開始是因為此處擺球的速度最大，人在判定它經(jīng)過此位置的時刻，產(chǎn)生的計時誤差較小。為減小系統(tǒng)誤差，擺角α應(yīng)小于5°。4．重復(fù)上述步驟，將每次對應(yīng)的擺長l、周期T填于表中，按公式算出每次g，然后求出結(jié)果。實驗記錄：物理量次擺長l（米）振動次數(shù)n（次）N次歷時t（秒）周期T（秒）g=4π2l/T2（米/秒2g（米/秒2）當(dāng)?shù)豨123習(xí)題：1.對于該實驗，下列說法正確的是（）A.擺長應(yīng)為擺線長加上小球直徑B.小球應(yīng)在同一豎直平面內(nèi)振動，擺角不大于10°C.計時起點應(yīng)選小球通過平衡位置時D.用秒表測30～50次全振動的時間，計算出平均周期2.在用單擺測定重力加速度的實驗中，供選取的器材有：①帶夾子的鐵架臺②帶細(xì)孔的實心木球③帶細(xì)孔的實心鐵球④秒表⑤1m長的細(xì)線⑥帶毫米刻度的米尺⑦游標(biāo)卡尺⑧螺旋測微器實驗中所必須的器材是_______.3.一位同學(xué)用單擺做測量重力加速度的實驗，他將擺掛起后，進(jìn)行了如下步驟：A.測擺長l：用米尺量出擺線的長度.B.測周期T：將擺球拉起，然后放開，在擺球某次通過最低點時，按下秒表開始計時，同時將此次通過最低點作為第一次，接著一直數(shù)到擺球第60次通過最低點時，按秒表停止計時，讀出這段時間t，算出單擺的周期T＝.C.將所測得的l和T代入單擺的周期公式T＝2π，算出g，將它作為實驗的最后結(jié)果寫入報告中.指出上面步驟中遺漏或錯誤的地方，寫出該步驟的字母，并加以改正._______________________________________________六、歸納總結(jié)在實際擺不是理想單擺時，可以通過等效變換將其轉(zhuǎn)換為理想單擺。在利用公式_____計算周期時，_____對應(yīng)等效擺長