第二章：第5節

實驗用單擺測量重力加速度高中物理選擇性必修第一冊主講老師：陳慶威目錄CONTENT高中物理選擇性必修第一冊實驗思路實驗裝置物理量的測量數據分析測量的意義00.高中物理選擇性必修第一冊

了解地球表面重力加速度的分布，對地球物理學、航空航天技術及大地測量等領域有十分重要的意義。為此，就需要了解測量重力加速度的方法。實驗思路第一部分高中物理選擇性必修第一冊實驗思路01.

惠更斯在推導出單擺的周期公式后，用一個單擺測出了巴黎的重力加速度。我們也可以采用同樣的辦法，測量所在地區的重力加速度數值。當擺角較小時，單擺做簡諧運動，根據其周期公式可得

惠更斯高中物理選擇性必修第一冊問題與思考02.

想一想，要根據上式測量重力加速度，需要測量哪些物理量？應該如何設計實驗裝置、選擇實驗器材？怎樣才能減小實驗誤差？實驗裝置第二部分高中物理選擇性必修第一冊實驗器材01.鐵架臺（帶鐵夾），中心有孔的金屬小球，約1m長的細線，米尺，游標卡尺（選用），停表將鐵夾固定在鐵架臺的上端，鐵架臺放在實驗桌邊，使鐵夾伸到桌面以外，方便使用不同長度的擺線。高中物理選擇性必修第一冊思考與討論02.PKPKPK有彈力無彈力擺球與擺線的選擇實驗測量第三部分高中物理選擇性必修第一冊測擺長01.

用米尺量出從懸點到小球上端的懸線長l0，再用游標卡尺測量出擺球的直徑d，則擺長l＝l0＋

。測擺線長度測擺球的直徑高中物理選擇性必修第一冊測周期02.

將單擺從平衡位置拉開一個小角度(擺角小于5°)，然后釋放擺球讓單擺在豎直平面內擺動。當單擺擺動穩定后，過平衡位置時開始計時，測量30～50次全振動的時間。計算出完成一次全振動的時間，即為單擺的振動周期T。高中物理選擇性必修第一冊停表的讀數02.0312334356378394110431214451647184920512253242655572859012678910113451213141分51.4秒100.0s

數據分析第四部分高中物理選擇性必修第一冊平均值法01.每改變一次擺長，將相應的l和T代入公式中求出g值，最后求出g的平均值。設計如表所示實驗表格實驗次數擺長l(m)周期T(s)加速度g(m/s2)g的平均值1

2

3

高中物理選擇性必修第一冊圖像法02.由T＝2π得T2＝l，作出T2－l圖像，即以T2為縱軸，以l為橫軸。其斜率，由圖像的斜率即可求出重力加速度g。高中物理選擇性必修第一冊問題與思考03.若某同學用單擺測定重力加速度實驗把繩長當成了擺長，能否求得重力加速度？LT20-r由l－T2圖像的斜率可求g，縱軸截距的絕對值為小球半徑。高中物理選擇性必修第一冊誤差分析04.

1.系統誤差高中物理選擇性必修第一冊誤差分析05.（1）主要來自于時間測量，測量時間時要求從擺球通過平衡位置開始計時，在計次數時不能漏計或多計。同時應多次測量，再對多次測量結果求平均值。（2）測長度和擺球直徑時，讀數也容易產生誤差。秒表讀數讀到秒的十分位即可。2.偶然誤差高中物理選擇性必修第一冊

注意事項06.高中物理選擇性必修第一冊其他測量方法07.1.物體作自由落體運動：2.物體從光滑的斜面上由靜止下滑：3.物體靜止于水平面