高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册实验：用单摆测量重力加速度评课ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册实验：用单摆测量重力加速度评课ppt课件，共18页。PPT课件主要包含了实验目录及顺序，实验目的与原理，实验仪器，实验步骤与注意事项，数据处理，误差分析，拓展与应用，读书前要将游标尺锁死，游标卡尺使用与读书，图像法等内容，欢迎下载使用。
5.实验：用单摆测量重力加速度的大小
思考：利用单摆测重力加速度的原理是什么？
理论上，与重力相关的物理现象都可以用来测量g，例如：自由落体运动、单摆运动。
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。
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。我们也可以采用同样的办法，测量所在地区的重力加速度数值。当摆角较小时，单摆做简谐运动，根据其周期公式可得
利用单摆做简谐运动测量重力加速度
单摆做简谐运动时，其周期为：
思考：物体可以看做单摆的条件？
不可伸缩，质量不计
读数 = (分针示数×60 + 秒针示数) s因为机械秒表采用的齿轮传动，指针不可能停留在两小格之间，所以不需估读。
分针：转一周是15min
x(mm) =主尺(mm) + 第n条×精度
②用游标卡尺测摆球直径，算出半径r，也准确到毫米
①用米尺量出悬线长L，精确到毫米
2. 测摆长： l = L + r
1. 做单摆：让细线的一端穿过摆球的小孔，然后打一个比孔大的线结，制成单摆
03. 实验步骤与注意事项
3. 实验步骤与注意事项
①把单摆从平衡位置拉开一个角度(＜5°)释放，以摆球经平衡位置计时开始与停止时刻
1.平均值法:每改变一次摆长,将相应的l和T代入公式中求出g值,最后求出g的平均值。设计如下所示实验表格:
如何进行数据分析得出当地较为准确的重力加速度g?
在很多实验数据分析中，为了让作图更为准确，我们通常怎么做？
提示：想办法找到测量的两个物理量之间的线性关系式，这样作图简单而又准确。
请尝试推导T与l之间的线性关系式？然后说明如何求出重力加速度g的准确值？
(1)主要来自于时间测量,测量时间时要求从摆球通过平衡位置开始计时,在记次数时不能漏记或多记。同时应多次测量,再对多次测量结果求平均值。机械式停表只能精确到0.1s,读数时不需估读.(2)测长度和摆球直径时,读数也容易产生误差。
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。
1.实验拓展：利用手机phyphx软件进行重力加速度大小的测量。
2.针对传统实验的数字化模拟：利用计算机模拟程序进行实验（PhET）。
用单摆测重力加速度的实验装置如图所示.(1)实验中,摆线与悬点连接处要用铁夹夹住,不能随意地将摆线绕在铁架上,其原因是 .A.防止摆角大于5°B.防止测量摆长时无法得到较精确的数据C.防止摆球在摆动过程中摆长发生变化D.防止摆线固定点松动,造成摆长越来越长
本次实验测得当地的重力加速度g= m/s2.(3)若两个摆长不等的单摆,摆球质量之比m1∶m2=2∶3,在同一地方做小角度摆动时摆角相等,它们通过最低点时的速度之比v1∶v2=3∶2,则它们的周期之比T1∶T2= .
(2)以下是某同学在实验中记录的两组数据,请根据表格数据,把表格中需要计算的物理量填上,并求出当地的重力加速度(保留两位小数,π取3.14).