第二章 机械振动 课时5 实验：用单摆测量重力加速度-【南方凤凰台·5A新学案】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册人教版2019（课件）

第二章 机械振动 课时5　实验：用单摆测量重力加速度 选择性必修第一册 　南方凤凰台　5A新学案 · 物理 RJ 1 核心 目标 1．会依据单摆周期公式确定实验思路；能设计实验方案，正确安装实验装置并进行操作． 2．能正确测摆长和周期，正确处理数据并测出当地的重力加速度；能多角度分析实验误差． 必备知识 • 记忆理解 1 实验思路 要点梳理 必备知识•记忆理解 铁架台及铁夹、金属小球(上面有一个通过球心的小孔)、________、细线(长1 m左右)、刻度尺(最小刻度为mm)、游标卡尺． 秒表　 2 实验器材 要点梳理 必备知识•记忆理解 1．做单摆 (1) 在细线的一端打一个比孔径稍大些的结，将细线穿过球上的小孔，并把细线上端固定在铁架台上， 就制成一个单摆． (2) 将铁夹固定在铁架台上端，铁架台放在实验桌边，使铁夹伸出桌面之外，然后把单摆上端固定在铁夹上，使摆球自由下垂． 3 实验步骤 要点梳理 必备知识•记忆理解 2．测摆长和周期 (1) 用刻度尺直接测量小球球心与悬挂点之间的距离作为摆长的测量值，也可用游标卡尺测量小球的直径，算出它的半径，再测量悬挂点与小球上端之间的距离，以两者之和作为摆长的测量值． (2) 把此单摆从平衡位置拉开一个角度，并使这个角小于5°，再释放小球．当摆球摆动稳定以后，在__________位置时，用秒表开始计时，测量单摆全振动30次(或50次)的时间，然后求出一次全振动的时间，即单摆的振动周期． (3) 改变摆长，重做几次． 最低点　 要点梳理 必备知识•记忆理解 3．数据分析 (1) 根据单摆的周期公式，计算出每次实验的重力加速度；求出几次实验得到的重力加速度的平均值，即本地的重力加速度的值． (2) 将测得的重力加速度数值与当地重力加速度数值比较，如有误差，分析产生误差的原因． 要点梳理 必备知识•记忆理解 1．(2023·鄄城县第一中学)某同学利用单摆测定当地的重力加速度，实验装置如图所示，下列说法中正确的是 (　　) A．在摆球通过最低点时开始计时，可减小单摆周期的测量误差 B．摆长等于摆线的长度加上摆球的直径 A　 D．如果有两个大小相等且都带孔的铜球和木球，应选用木球作摆球 基础内化 必备知识•记忆理解 基础内化 必备知识•记忆理解 2．某同学做“用单摆测量重力加速度”的实验： (1) 用铁架台固定单摆，其中悬挂点固定方式正确的是图________(填“甲”或“乙”)． 乙　 甲 乙 解析：(1) 用铁架台固定单摆，其中悬挂点固定方式正确的是图乙；甲图中在小球摆动过程中，摆长会不断变化，图甲错误． 基础内化 必备知识•记忆理解 (2) 用游标卡尺测量摆球的直径，以下操作正确的是______(填“A”或“B”)． B　 解析：(2) 用游标卡尺测量摆球的直径，操作正确的是B；A中小球夹在缺口处，测量值偏小． 基础内化 必备知识•记忆理解 (3) 游标卡尺的示数如图所示，则读数是________mm． 17.3 　 解析：(3) 游标卡尺的读数是17 mm＋3×0.1 mm＝17.3 mm 基础内化 必备知识•记忆理解 重难突破 • 学会应用 14 1 实验原理和操作 (1) 摆线：要选1 m左右，很长不易测量，很短摆动快，不易计数． (2) 摆球：要选体积小、密度大的，不要选体积大、密度小的，这样可以减小空气阻力的影响． 各个击破 重难突破•学会应用 2．操作上，要正确、准确测量摆长和周期． (1) 要悬挂好摆球后再测，不要先测摆线长再系小球，因为悬挂摆球后细绳会发生形变．测量时，读数读到毫米即可．计算摆长时不要把摆线长当作摆长． 各个击破 重难突破•学会应用 (2) 不要从摆球到达最高点时开始计时．要从平衡位置计时，并采用倒数计时计数的方法，要准确记好摆动次数，不要多记或少记．为了减小偶然误差，应进行多次测量后取平均值． 各个击破 重难突破•学会应用 注意秒表不估读．右表读数为3分48.7秒． ① 小圈内表示分，每小格表示 0.5分钟； ② 大圈内表示秒，最小刻度为0.1秒． ③ 当分针在前0.5分内时，秒针在0～30秒内读数；当分针在后0.5分内时，秒针在30～60秒内读数． 各个击破 重难突破•学会应用 　　　(2023·广州中学)一位同学用单摆做测量重力加速度的实验，他将摆挂起后，进行了如下步骤： A．测摆长l：用米尺量出摆线的长度． 1 指出上面步骤中遗漏或错误的地方，写出该步骤的字母，并加以改正．(不要求进行误差计算) 各个击破 重难突破•学会应用 答案：见解析 解析：A．摆长为悬点到球心的距离，所以要加上摆球半径．     C．求一次的摆长值，误差太大，应改变摆长多次测量求平均值(或作T2－L图， 得斜率k后求解)． 各个击破 重难突破•学会应用 2 数据处理