第4节 科学测量：用单摆测量重力加速度（教学课件）物理鲁科版选择性必修第一册

鲁科2019 第4节 科学测量：用单摆测重力加速度 高中物理选择性必修一 第2章 机械振动 单摆 知 识 回 顾 1、单摆：不可伸长的细线，悬挂大小可以忽略的小球，这样的模型称为单摆。 2、在摆角小于50时，单摆的振动是简谐运动。 单摆的回复力： θ很小时： 3、单摆的周期： 利用测量单摆的摆长和周期即可知道当地的重力加速度： ( 1 ) 用单摆测量重力加速度。 ( 2 ) 会使用秒表测量时间。 ( 3 ) 能分析实验误差的来源，并能采用适当方法减小测量误差。 实验目的 实验器材 实验原理与设计 单摆做简谐运动时，由周期公式 可得 因此，测出单摆摆长和振动周期，便可计算出当地的重力加速度。 用秒表测量 30-50 次全振动的时间，计算平均做一次全振动的时间，得到的便是振动周期。 如何较准确的测量振动周期呢？ 0 31 2 33 4 35 6 37 8 39 41 10 43 12 14 45 16 47 18 49 20 51 22 53 24 26 55 57 28 59 0 1 2 6 7 8 9 10 11 3 4 5 12 13 14 实验步骤 ( 1 ) 取长约 1 m 的细线，细线的一端连接小球，另一端用铁夹固定在铁架台上，让摆球自由下垂，如图 2-21 所示。 ( 2 ) 用刻度尺测摆线长度l线 ，用游标卡尺测小球的直径 d。测量多次，取平均值，计算摆长 ( 3 ) 将小球从平衡位置拉至一个偏角小于5°的位置并由静止释放，使其在竖直面内振动。待振动稳定后，从小球经过平衡位置时开始用秒表计时，测量N次全振动的时间t,则周期T=t/N。如此重复多次，取平均值. ( 4 ) 改变摆长，重复实验多次。 实验步骤 ( 5 ) 将每次实验得到的l、T代入 计算重力加速度，求平均值。 数据分析 将测量的数据记入表格中，并分析数据，形成结论。 实验结论 秒表 秒表可分为机械秒表和电子秒表。 秒针的转动是通过齿轮传动的，不可能停在两格中间，所以不用估读。 2分7.6秒 0 31 2 33 4 35 6 37 8 39 41 10 43 12 14 45 16 47 18 49 20 51 22 53 24 26 55 57 28 59 0 1 2 6 7 8 9 10 11 3 4 5 12 13 14 秒表的读数 0 31 2 33 4 35 6 37 8 39 41 10 43 12 14 45 16 47 18 49 20 51 22 53 24 26 55 57 28 59 0 1 2 6 7 8 9 10 11 3 4 5 12 13 14 1分51.4秒 秒表的读数 作业： P49 3、4、5、6 $