高中物理第二章機械振動5實驗用單擺測量重力加速課件新人教版選擇性必修第一冊_第1頁
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文檔簡介

5．實驗：用單擺測量重力加速度必備知識·自主學習一、實驗目的用單擺測定當?shù)氐腳__________。二、實驗器材長約1m的細線、有小孔的擺球、帶鐵夾的鐵架臺、_________、毫米刻度尺、_____。重力加速度游標卡尺停表【思考·討論】如圖所示為用單擺測量重力加速度的裝置，如何測量擺長？提示：先用游標卡尺測出小球直徑，再用毫米刻度尺測出擺線長，然后根據(jù)公式l＝l′＋算出擺長。三、實驗原理與設(shè)計1．實驗的基本思想——理想化模型。單擺在偏角很小(不大于5°)時的運動，可以看成簡諧運動。2．實驗原理：由單擺的周期公式T＝2π，可得g＝_____，據(jù)此通過實驗測出擺長l和周期T，即可計算得到當?shù)氐闹亓铀俣取?．實驗設(shè)計——兩個物理量的測量方法。(1)單擺長度的測量：用刻度尺測量單擺的線長，用游標卡尺測量擺球的直徑。擺長即擺線靜止時從懸點到球心間的距離。(2)單擺周期的測量：測出單擺n次全振動的總時間t，單擺周期為T＝。實驗過程·探究學習【實驗步驟】1．做單擺：讓細線穿過球上的小孔，在細線的穿出端打一個稍大一些的線結(jié)，制成一個單擺。2．記錄平衡位置：將鐵夾固定在鐵架臺上端，鐵架臺放在實驗桌邊，使鐵夾伸出桌面之外，然后把單擺上端固定在鐵夾上，使擺球自由下垂。在單擺平衡位置處做上標記。3．測擺長：用刻度尺量出懸線長l′(準確到mm)，用游標卡尺測出擺球的直徑d(準確到mm)，然后計算出懸點到球心的距離l＝l′＋，即為擺長。4．測周期：把此單擺從平衡位置拉開一個很小的角度(這個角度最好不大于5°)，再釋放小球。當擺球擺動穩(wěn)定以后，經(jīng)過最低位置時，用停表開始計時，測量單擺全振動30次(或50次)的時間，求出一次全振動的時間，即單擺的振動周期。5．變擺長：將單擺的擺長變短(或變長)，重復步驟3、4，將數(shù)據(jù)填入表格。6．根據(jù)單擺的周期公式，計算出每次實驗的重力加速度；求出幾次實驗得到的重力加速度的平均值，即本地區(qū)的重力加速度的值。7．將測得的重力加速度數(shù)值與當?shù)刂亓铀俣葦?shù)值加以比較，如有誤差，分析產(chǎn)生誤差的原因。【思考·討論】

(1)用刻度尺測擺線長時應不應該掛上擺球？為什么？提示：由于運動過程中擺球是掛在擺線下端的，因此測擺線長時應掛上擺球且在其保持靜止時測量。(2)用秒表測時間時將擺球擺至平衡位置時開始計時好還是在其擺至最大位移處時開始計時好？為什么？提示：由于擺球在平衡位置時速度最大，發(fā)生相同位移所用時間最短，

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