《高中物理 用單擺測定重力加速度 課件》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 用單擺測定重力加速度 課件(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、1用單擺測定重力加速度用單擺測定重力加速度 一、學生預習實驗:用單擺測定重力一、學生預習實驗:用單擺測定重力加速度。加速度。 二、實驗思考題:二、實驗思考題: 1、用單擺測量重力加速度是根據(jù)什么物理、用單擺測量重力加速度是根據(jù)什么物理原理?重力加速度的計算式是怎樣的?原理?重力加速度的計算式是怎樣的? 2、該實驗需要測量哪些量?各用什么測量、該實驗需要測量哪些量?各用什么測量工具?讀數(shù)各有幾位數(shù)字?計算出來的重力工具?讀數(shù)各有幾位數(shù)字?計算出來的重力加速度是幾位有效數(shù)字?(三位)加速度是幾位有效數(shù)字?(三位)2 3、單擺應選用什么樣的球?什么樣的線?線長度應、單擺應選用什么樣的球?什么樣的線?
2、線長度應當在什么范圍內(nèi)?(小于當在什么范圍內(nèi)?(小于100cm) 4、怎樣保證小球的擺動是簡諧運動?小球擺成圓錐、怎樣保證小球的擺動是簡諧運動?小球擺成圓錐擺,對周期有什么影響?擺,對周期有什么影響? 5、測量擺長用什么測量工具?有必要用卡尺或千分、測量擺長用什么測量工具?有必要用卡尺或千分尺嗎?尺嗎? 6、怎樣測量單擺周期?從何處開始計時?到何處停、怎樣測量單擺周期?從何處開始計時?到何處停止計時?測止計時?測30-50個周期有什么好處?個周期有什么好處? 7、秒表怎樣讀數(shù)?短針怎樣讀數(shù)?長針怎樣讀數(shù)?、秒表怎樣讀數(shù)?短針怎樣讀數(shù)?長針怎樣讀數(shù)?要不要估讀?秒表奇數(shù)位與偶數(shù)位的刻度不連續(xù)是怎
3、要不要估讀?秒表奇數(shù)位與偶數(shù)位的刻度不連續(xù)是怎么回事?么回事? 8、刻度尺長度只有、刻度尺長度只有30cm,怎樣測重力加速度?,怎樣測重力加速度?3三、解答實驗思考題,并做總結(jié): 1、實驗目的:用單擺測定當?shù)刂亓铀俣取嶒災康模河脝螖[測定當?shù)刂亓铀俣?2、實驗原理:、實驗原理: 單擺做簡諧運動時,其周期為單擺做簡諧運動時,其周期為 ,故有,故有 , 因此測出單擺的擺長和振動周期因此測出單擺的擺長和振動周期T,就可以求出當?shù)氐闹亓铀俣鹊臄?shù)值。就可以求出當?shù)氐闹亓铀俣鹊臄?shù)值。 3、實驗器材:實驗器材: 帶孔小鋼球一個,約帶孔小鋼球一個,約1m長的線繩一條,鐵架臺、長的線繩一條,鐵架臺、米尺
4、、秒表、游標卡尺;米尺、秒表、游標卡尺;glT2224Tlg44、實驗步驟: 做單擺:取約做單擺:取約1米長的線繩穿過帶孔的小鋼球,并打米長的線繩穿過帶孔的小鋼球,并打一個比小孔大一些的結(jié),然后拴在桌邊的支架上。一個比小孔大一些的結(jié),然后拴在桌邊的支架上。 用米尺量出懸線用米尺量出懸線長長l,準確到毫米,用游標卡尺測擺,準確到毫米,用游標卡尺測擺球直徑,算出半徑球直徑,算出半徑r,也準確到毫米,則擺長為,也準確到毫米,則擺長為l+r(注(注意懸線長即擺繩長的量法)。意懸線長即擺繩長的量法)。 把單擺從平衡位置拉開一個角度放開它,用秒表測量把單擺從平衡位置拉開一個角度放開它,用秒表測量單擺完成單
5、擺完成30次全振動(或次全振動(或50次)所用的時間,求出完次)所用的時間,求出完成一次全振動所需要的時間,這個平均時間就是單擺的成一次全振動所需要的時間,這個平均時間就是單擺的周期。反復測量三次,再算出測得周期數(shù)值的平均值。周期。反復測量三次,再算出測得周期數(shù)值的平均值。 把測得的周期(用平均值)和擺長的數(shù)值代入公式,把測得的周期(用平均值)和擺長的數(shù)值代入公式,求出重力加速度求出重力加速度g的值來。的值來。55、注意事項: 選擇材料時應選擇細輕又不易伸長的線,長度一般在選擇材料時應選擇細輕又不易伸長的線,長度一般在1m左右,小球應選用密度較大的金屬球,直徑應較小,左右,小球應選用密度較大的
6、金屬球,直徑應較小,最好不超過最好不超過2cm; 單擺懸線的上端不可隨意卷在鐵夾的桿上,應夾緊在單擺懸線的上端不可隨意卷在鐵夾的桿上,應夾緊在鐵夾中,以免擺動時發(fā)生擺線下滑,擺長改變的現(xiàn)象;鐵夾中,以免擺動時發(fā)生擺線下滑,擺長改變的現(xiàn)象; 注意擺動時擺角不能過大;注意擺動時擺角不能過大; 擺球擺動時,要使之保持在同一個豎直平面內(nèi),不要擺球擺動時,要使之保持在同一個豎直平面內(nèi),不要形成圓錐擺;形成圓錐擺; 測量就從球通過平衡位置時開始計時,因為在此位置測量就從球通過平衡位置時開始計時,因為在此位置擺球速度最大,易于分辨小球過此位置的時刻。擺球速度最大,易于分辨小球過此位置的時刻。6第二課時:實驗
7、操作課 一、學生分組實驗 二、相關(guān)練習題 1、測定重力加速度時:、測定重力加速度時: 擺球就選用擺球就選用 ,擺線宜選用,擺線宜選用 。 測擺線的長度用測擺線的長度用 ,要求準確到,要求準確到 ,測小球直徑,測小球直徑用用 ,要求準確到,要求準確到 ,測量擺動,測量擺動30-50次時間次時間用用 。 此外,還需要配備此外,還需要配備 和和 。72、某同學測定的G的數(shù)值比當?shù)毓J值大,造成的原因可能是 。 擺球質(zhì)量太大了;擺球質(zhì)量太大了; 擺長太長了;擺長太長了; 擺角太大了(擺角仍小于擺角太大了(擺角仍小于10);); 量擺長時從懸點量到球的最下端;量擺長時從懸點量到球的最下端; 計算擺長時忘
8、記把小球半徑加進去;計算擺長時忘記把小球半徑加進去; 擺球不是在豎直平面內(nèi)做簡諧振動,而是做擺球不是在豎直平面內(nèi)做簡諧振動,而是做圓錐擺運動;圓錐擺運動; 計算周期時,將(計算周期時,將(n-1)次全振動誤記為)次全振動誤記為n次次全振動;全振動;83、為了提高周期的測量精度,下列哪些做法是可取的? A、用秒表直接測量一次全振動的時間;、用秒表直接測量一次全振動的時間; B、用秒表測、用秒表測30至至50次人振動的時間,計算出次人振動的時間,計算出平均周期;平均周期; C、在平衡位置啟動秒表和結(jié)束計時;、在平衡位置啟動秒表和結(jié)束計時; D、在最大位移處啟動秒表和結(jié)束計時;、在最大位移處啟動秒表和結(jié)束計時; E、用秒表測、用秒表測100次全振動時間,計算平均周期;次全振動時間,計算平均周期; F、在平衡位置啟動秒表,并開始計算,當擺球、在平衡位置啟動秒表,并開始計算,當擺球第第30次經(jīng)過平衡位置時制動秒表,若讀數(shù)為次經(jīng)過平衡位置時制動秒表,若讀數(shù)為t,則則T=t/30。