2.5 实验：用单摆测量重力加速度 说课课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

说课题目：用单摆测量重力加速度 教师：穆亚东 学校：昌宁县第一中学 自立自强 博学尚礼 昌宁县第一中学 掌握简谐运动振幅的物理意义。  一、使用教材 本次实验选自人教版高中物理选择性必修一第二章第五节，课本知识已经介绍了简谐振动、单摆周期等重要概念。本节探究用单摆测量重力加速度，是对前面知识的一次实践运用。而且这也是高中物理精度要求较高的实验。教师在设计实验时候应该注重减小误差。 自立自强 博学尚礼 昌宁县第一中学 掌握简谐运动振幅的物理意义。  学生已经知道了简谐振动、单摆周期影响因素等； 对于重力加速度的大小学生已经有了初步认识； 学生对于现代智能电子产品运用十分熟练。 一、使用教材 自立自强 博学尚礼 昌宁县第一中学 掌握简谐运动振幅的物理意义。  二、实验器材 铁架台、摆线、小球、智能手机、 游标卡尺、米尺 昌宁县第一中学 自立自强 博学尚礼 掌握简谐运动振幅的物理意义。  三、实验创新点 （1）采用智能手机全程录像，逐帧研究，在测量周期时候可以大大提高精度； （2）采用平板计时功能替代传统停表，学生更容易读数； （3）利用生活中必不可少的手机做物理实验，可以培养学生科学合理使用手机的意识。 昌宁县第一中学 自立自强 博学尚礼 成果交流展示 四、实验原理及思路 单摆周期公式 需要测量哪些物理量 如何选择实验器材 学生自行设计实验方案明确实验步骤 实验数据处理 实验原理：当单摆运动的摆角较小时，单摆可认为是简谐运动 自立自强 博学尚礼 昌宁县第一中学 五、教学目标 （1）会依据单摆周期公式确定实验思路。 （2）能设计实验方案，会正确安装实验装置并进行实验操作。 （3）能正确使用刻度尺测量单摆的摆长，能正确测量单摆的振动周期。 （4）能正确处理数据，测出当地的重力加速度。 （5）能从多个角度进行实验误差分析。 重点：单摆摆长和周期的测量、实验的误差分析； 难点：实验数据处理和误差分析。 自立自强 博学尚礼 昌宁县第一中学 （一）做单摆 （二）测摆长。 （三）测周期 （四）改变摆长重测周期 （五）数据处理 六、实验过程 自立自强 博学尚礼 昌宁县第一中学 1、把实际的摆看成理想化的单摆模型的条件是什么？ 细线长度不可改变，细线的质量远远小于摆球的质量，摆球的直径远远小于摆线的长度的条件。 2、在实验操作时，如何确保单摆在摆动过程中，摆长不发生变化？ 保证悬挂点在摆的摆动过程中位置不变，从而使摆长不发生变化。 七、实验注意事项 自立自强 博学尚礼 昌宁县第一中学 平均值法 每改变一次摆长，将相应的l和T代入公式 中求出g值，最后求出g的平均值。设计如表所示实验表格 数据处理： 实验次数 摆长l(m) 周期T(s) 加速度g(m/s2) g的平均值 1 2 3 八、实验数据处理 自立自强 博学尚礼 昌宁县第一中学 图像法 由 得 作出图像，即以T2为纵轴，以为横轴。 其斜率 ，由图像的斜率即可求出重力加速度g。 数据处理： 八、实验数据处理 自立自强 博学尚礼 昌宁县第一中学 拓展了解 云南地区的重力加速度：9.78m/s2和我们实验测量出来的加速度有所差别，这种误差主要来源于哪里呢？ 自立自强 博学尚礼 昌宁县第一中学 产生原因 减小方法 偶然误差 测量时间(单摆周期)及摆长时产生误差 ①多次测量再求平均值②计时从单摆经过平衡位置时开始 系统误差 主要来源于单摆模型本身 ①摆球要选体积小，密度大的②最大摆角要小于5° 九、误差分析 自立自强 博学尚礼 昌宁县第一中学 十、课堂小结 自立自强 博学尚礼 昌宁县第一中学 $$