實驗：用單擺測定當?shù)氐闹亓铀俣萷pt課件

1、【實驗?zāi)康摹俊緦嶒災(zāi)康摹?用單擺測定當?shù)氐闹亓铀儆脝螖[測定當?shù)氐闹亓铀俣榷?能正確熟練地運用秒表能正確熟練地運用秒表【實驗原理】【實驗原理】5o【實驗器材】【實驗器材】 長約長約1 m的細線、小鐵球、鐵架的細線、小鐵球、鐵架臺臺(連鐵夾連鐵夾)、米尺、秒表、游標卡尺、米尺、秒表、游標卡尺【實驗步驟】【實驗步驟】1做單擺：取約做單擺：取約1 m長的細絲線長的細絲線穿過帶孔的小鋼球，并打一個比小孔穿過帶孔的小鋼球，并打一個比小孔大一些的結(jié)，然后把線的另一端用鐵大一些的結(jié)，然后把線的另一端用鐵夾固定在鐵架臺上，并把鐵架臺放在夾固定在鐵架臺上，并把鐵架臺放在實驗桌邊，使鐵夾伸到桌面以外，讓實驗桌邊

2、，使鐵夾伸到桌面以外，讓擺球自然下垂擺球自然下垂2測擺長：測擺長：用米尺量出擺線長用米尺量出擺線長l(準確到毫米準確到毫米)，用，用游標卡尺測出小球直徑游標卡尺測出小球直徑D，那么單擺的擺，那么單擺的擺長長l3測周期：測周期：將單擺從平衡位置拉開一個角度將單擺從平衡位置拉開一個角度(小于小于5)，然后釋放小球，記下單擺，然后釋放小球，記下單擺擺動擺動30次次50次的總時間，算出平均次的總時間，算出平均每擺動一次的時間，即為單擺的振動每擺動一次的時間，即為單擺的振動周期反復(fù)丈量三次，再算出測得周周期反復(fù)丈量三次，再算出測得周期數(shù)值的平均值期數(shù)值的平均值4改動擺長，重做幾次實驗改動擺長，重做幾次實

3、驗一、數(shù)據(jù)處置一、數(shù)據(jù)處置二、誤差分析二、誤差分析1系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差主要來源于單擺模型本身能否符主要來源于單擺模型本身能否符合要求即：懸點能否固定，擺球能合要求即：懸點能否固定，擺球能否可看作質(zhì)點，球、線能否符合要求否可看作質(zhì)點，球、線能否符合要求，擺動是圓錐擺還是在同一豎直平面，擺動是圓錐擺還是在同一豎直平面內(nèi)振動以及丈量哪段長度作為擺長等內(nèi)振動以及丈量哪段長度作為擺長等只需留意了上面這些問題，就可以只需留意了上面這些問題，就可以使系統(tǒng)誤差減小到遠小于偶爾誤差而使系統(tǒng)誤差減小到遠小于偶爾誤差而忽略不計的程度忽略不計的程度2偶爾誤差偶爾誤差主要來自時間主要來自時間(即單擺周期即單擺周期)的丈量

4、的丈量上，因此，要留意測準時間上，因此，要留意測準時間(周期周期)要要從擺球經(jīng)過平衡位置開場計時，并采從擺球經(jīng)過平衡位置開場計時，并采用倒計時計數(shù)的方法，即用倒計時計數(shù)的方法，即4,3,2,1,0,1,2，在數(shù)在數(shù)“零的同時按下零的同時按下秒表開場計時不能多計或漏計振動秒表開場計時不能多計或漏計振動次數(shù)為了減小偶爾誤差，應(yīng)進展多次數(shù)為了減小偶爾誤差，應(yīng)進展多次丈量后取平均值次丈量后取平均值三、本卷須知三、本卷須知1選擇資料時應(yīng)選擇細、輕又不選擇資料時應(yīng)選擇細、輕又不易伸長的線，長度普通在易伸長的線，長度普通在1 m左右，小左右，小球應(yīng)選用密度較大的金屬球，直徑應(yīng)球應(yīng)選用密度較大的金屬球，直徑應(yīng)

5、較小，最好不超越較小，最好不超越2 cm.2單擺懸線的上端不可隨意卷在單擺懸線的上端不可隨意卷在鐵夾的桿上，應(yīng)夾緊在鐵夾中，以免鐵夾的桿上，應(yīng)夾緊在鐵夾中，以免擺動時發(fā)生擺線下滑、擺長改動的景擺動時發(fā)生擺線下滑、擺長改動的景象象3留意擺動時控制擺線偏離豎直留意擺動時控制擺線偏離豎直方向不超越方向不超越5.可經(jīng)過估算振幅的方法可經(jīng)過估算振幅的方法掌握掌握4擺球振動時，要使之堅持在同擺球振動時，要使之堅持在同一個豎直平面內(nèi)，不要構(gòu)成圓錐擺一個豎直平面內(nèi)，不要構(gòu)成圓錐擺5計算單擺的振動次數(shù)時，應(yīng)從計算單擺的振動次數(shù)時，應(yīng)從擺球經(jīng)過最低位置時開場計時，為便擺球經(jīng)過最低位置時開場計時，為便于計時，可在擺

6、球平衡位置的正下方于計時，可在擺球平衡位置的正下方作一標志以后擺球每次從同一方向作一標志以后擺球每次從同一方向經(jīng)過最低位置時進展計數(shù)，且在數(shù)經(jīng)過最低位置時進展計數(shù)，且在數(shù)“零零的同時按下秒表，開場計時計數(shù)的同時按下秒表，開場計時計數(shù)在用單擺測定重力加速度實驗在用單擺測定重力加速度實驗中，單擺的擺角中，單擺的擺角應(yīng)應(yīng)_，從擺球，從擺球經(jīng)過經(jīng)過_開場計時，測出開場計時，測出n次全振次全振動的時間為動的時間為t，用毫米刻度尺量出擺線，用毫米刻度尺量出擺線長為長為L，用游標卡尺測出擺球直徑為，用游標卡尺測出擺球直徑為d.題型一題型一 實驗本卷須知及誤差分析實驗本卷須知及誤差分析例例1(1)用上述數(shù)據(jù)的

7、符號寫出丈量重力加用上述數(shù)據(jù)的符號寫出丈量重力加速度的普通表達式速度的普通表達式g_.(2)實驗中某同窗發(fā)現(xiàn)他測出的重力加實驗中某同窗發(fā)現(xiàn)他測出的重力加速度值總是偏大，其緣由能夠是速度值總是偏大，其緣由能夠是()A實驗室地下能夠有大型磁鐵礦脈實驗室地下能夠有大型磁鐵礦脈B單擺所用的擺球太重單擺所用的擺球太重C測出測出n次全振動的時間為次全振動的時間為t，誤作為，誤作為(n1)次全振動的時間進展計算次全振動的時間進展計算D以擺球直徑和擺線長度之和作為擺以擺球直徑和擺線長度之和作為擺出息展運算出息展運算【思緒點撥】根據(jù)單擺做簡諧【思緒點撥】根據(jù)單擺做簡諧運動條件及單擺周期公式進展判別運動條件及單擺

8、周期公式進展判別【解析】當擺角【解析】當擺角5 5時，單時，單擺的振動才可以以為是簡諧運動；擺擺的振動才可以以為是簡諧運動；擺球經(jīng)過平衡位置時速度大，用時少，球經(jīng)過平衡位置時速度大，用時少，計時誤差小，并且平衡位置容易確計時誤差小，并且平衡位置容易確定定(2)根據(jù)根據(jù)(1)可知可知g偏大的緣由能夠是：偏大的緣由能夠是：T偏小，偏小，l偏大，所以偏大，所以CD選項正確磁鐵選項正確磁鐵礦對鋼球有向下的引力，礦對鋼球有向下的引力，g值比正常偏值比正常偏大，大，A正確擺球的質(zhì)量對正確擺球的質(zhì)量對T和和g無影無影響，響，B錯錯在做在做“用單擺測定重力加速度用單擺測定重力加速度的實驗時，用擺長的實驗時，用

9、擺長l和周期和周期T計算重力計算重力加速加速題型二題型二 實驗操作和實驗數(shù)據(jù)的處置實驗操作和實驗數(shù)據(jù)的處置例例2(1)假設(shè)知擺球直徑為假設(shè)知擺球直徑為2.00 cm，讓刻度尺的零點，讓刻度尺的零點對準擺線的懸點，擺線豎直下垂，如圖對準擺線的懸點，擺線豎直下垂，如圖742甲所甲所示，那么單擺擺長是示，那么單擺擺長是_假設(shè)測定了假設(shè)測定了40次全振次全振動的時間如圖動的時間如圖742乙中秒表所示，那么秒表讀數(shù)乙中秒表所示，那么秒表讀數(shù)是是_s，單擺的擺動周期是，單擺的擺動周期是_s.(2)假設(shè)測得的假設(shè)測得的g值偏小，能夠的緣值偏小，能夠的緣由是由是_(填寫代號填寫代號)A測擺長時，忘記了擺球的半

10、徑測擺長時，忘記了擺球的半徑B擺線上端懸點未固定，擺動中擺線上端懸點未固定，擺動中出現(xiàn)松動，使擺線長度添加了出現(xiàn)松動，使擺線長度添加了C開場計時時，秒表過早按下開場計時時，秒表過早按下D實驗中誤將實驗中誤將39次全振動次數(shù)記次全振動次數(shù)記為為40次次(3)某同窗在實驗中，丈量某同窗在實驗中，丈量6種不同種不同擺長情況下單擺的振動周期，記錄表擺長情況下單擺的振動周期，記錄表格如下：格如下：l/m0.40.50.80.91.01.2T/s1.26 1.42 1.79 1.90 2.00 2.20T2/s21.59 2.02 3.20 3.61 4.00 4.84以以l為橫坐標，為橫坐標，T2為縱坐標，作出為縱坐標，作出T2l圖線，并利用此圖線求重力加速圖線，并利用此圖線求重力加速度度【解析】該題調(diào)查用單擺測定重力加【解析】該題調(diào)查用單擺測定重力加速度的實驗原理，秒表的讀數(shù)方法、誤差分速度的實驗原理，秒表的讀數(shù)方法