實(shí)驗(yàn)：用單擺測定重力加速度

實(shí)驗(yàn):用單擺測定重力加速度授課人：尚俊霞授課班級：高二（1）班學(xué)習(xí)目標(biāo)1．能夠說出利用單擺測定重力加速度的原理和方法，利用相關(guān)器材通過正確操作，測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋⑦M(jìn)行簡單的誤差分析；2．通過實(shí)驗(yàn)過程，進(jìn)一步培養(yǎng)同伴交流、團(tuán)隊(duì)合作意識，增強(qiáng)創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力，發(fā)展探索自然、理解自然的興趣與熱情．

課前復(fù)習(xí)1．單擺的周期公式，由此得出重力加速度的表達(dá)式是什么？

2．利用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測量時，如何讀數(shù)？

3．物理實(shí)驗(yàn)中常用的數(shù)據(jù)處理方法有哪些？（一）實(shí)驗(yàn)原理用單擺的周期公式可得

所以，只要測出單擺的擺長l和周期T，就能算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭．

課中學(xué)習(xí)（二）實(shí)驗(yàn)器材小鋼球一個、細(xì)線一條（約1m長）、鐵架臺、米尺、秒表、游標(biāo)卡尺．

（三）實(shí)驗(yàn)步驟1．安裝器材2．測擺長用米尺測量出懸線長l0，用游標(biāo)卡尺測量出擺球的直徑D，則擺長l=l0+D/2．

3．測周期將單擺從平衡位置拉開一個小角度，然后釋放小球，當(dāng)單擺擺動穩(wěn)定后，過平衡位置時用秒表開始計(jì)時，測量30次～50次全振動的時間．計(jì)算出平均擺動一次的時間，即為單擺的振動周期T．

4．變擺長將單擺的擺長變短（或變長），重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次，測出相應(yīng)的擺長l和周期T．課中學(xué)習(xí)（四）數(shù)據(jù)處理

1．平均值法每改變一次擺長，將相應(yīng)的擺長l和周期T，代入公式中求出g值，最后求出g的平均值．課中學(xué)習(xí)2.圖象法由

得

作出圖象，即以為縱軸，以l

為橫軸．如圖所示，其斜率

由圖象的斜率即可求出重力加速度g．課中學(xué)習(xí)

（五）注意事項(xiàng)1．構(gòu)成單擺的條件：細(xì)線的質(zhì)量要小、彈性要小，選用體積小、密度大的小球，偏角不能太大；2．要使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動，不能形成圓錐擺；3．測周期的方法：（1）要從擺球經(jīng)過平衡位置時開始計(jì)時．因?yàn)榇颂幩俣却?、?jì)時誤差小，而最高點(diǎn)速度小計(jì)時誤差大；（2）要測多次全振動的時間來計(jì)算周期．如在擺球過平衡位置時開始計(jì)時，且在數(shù)“零”的同時按下秒表，以后每當(dāng)擺球從同一方向通過最低位置時計(jì)數(shù)1次．課中學(xué)習(xí)（六）誤差分析

（七）學(xué)以致用任務(wù)1．（1）在用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)選用的器材為（）A．1m長的細(xì)線B．10cm長的粗線

C．泡沫塑料小球D．小鐵球

E．秒表F．時鐘G．厘米刻度米尺H．毫米刻度米尺

I．游標(biāo)卡尺

(2)在該實(shí)驗(yàn)中，單擺的擺角應(yīng)

，從擺球經(jīng)過

開始計(jì)時，測出n次全振動的時間t，用刻度尺測出擺線長L，用游標(biāo)卡尺測出擺球的直徑為d．用上述物理量的符號寫出重力加速度的表達(dá)式為g=

．課中學(xué)習(xí)

（七）學(xué)以致用任務(wù)2．某實(shí)驗(yàn)小組在利用單擺測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)中：（1）小組成員在實(shí)驗(yàn)過程中有如下說法，其中正確的是（

）A．把單擺從平衡位置拉開30°的擺角，并在釋放擺球的同時開始計(jì)時B．測量擺球通過最低點(diǎn)100次的時間t，則擺球周期為t/100C．用懸線的長度加擺球的直徑作為擺長，計(jì)算得到的重力加速度值偏大D．選擇密度較小的擺球，測得的重力加速度值誤差較?。?）下面是用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：課中學(xué)習(xí)

課中學(xué)習(xí)擺長l/m0.50.60.81.