2.4 基于手机传感器对单摆测重力加速度实验的改进 课件 -2023-2024学年高二上学期物理教科版（2019）选择性必修第一册

TEACHER LECTURE POWERPOINT TEMPLATES 基于手机传感器对单摆测重力加速度实验的改进 教科版高中物理选择性必修一 学段：高一下 学科：物理 1 CONTENTS 目 录 一、使用教材 二、实验教学目标 三、实验器材 四、实验改进要点 五、实验原理 六、实验教学内容和过程 七、实验教学效果评价 5 1 P P T 模 板 网 w w w.5 1 p p tmoban.c om 2 一、使用教材 1、学习了单摆有关知识后的实验探究 2、继自由落体运动探究重力加速度后的又一重要物理实验 3 二、实验教学目标 科学探究 1.学会用所给实验器材设计合理的实验方案 2.了解实验中测量工具的使用方法，并能够规范使用 物理观念 1.掌握用单摆测量重力加速度的原理 2.了解手机传感器中磁力计的使用 科学思维 1.认识实验误差不可避免，培养学生尽量减少实验误差的意识 2.培养学生在实验分析处理数据时，能用多种方法进行数据处理 科学态度和责任 1.培养学生实事求是的科学态度，培养团队协作的精神 2.感受现代科技技术在高中物理实验的应用，培养学生关注科学发展的意识 4 三、实验器材 单摆 手机传感器 环形小磁铁 游标卡尺、米尺、三角板 铁架台、细线、 小铁球、夹子 手机、手机传感器phyphox 环形小磁铁 游标卡尺、米尺、三角板 5 四、实验改进要点 1 单线摆变双线摆 保证小球始终在同一平面内摆动 6 四、实验改进要点 用手机传感器和小磁铁测量单摆周期 2 将磁铁吸在小球底端，将手机传感器放置在单摆释放点下方，打开手机磁力传感器，摆球每回到原位置，磁力计就会出现波峰，相邻两个波峰的时间间隔就为一个周期 7 四、实验改进要点 改变铁架台间距改变单摆摆长 3 8 五、实验原理 1.单摆周期公式： (单摆在做简谐运动过程中的周期跟摆长和当地的重力加速度有关，跟摆球的质量和振动的幅度无关) 2.摆长测量： 3.周期测量： （在图像上选取n个连续波峰，计算出时间差，除以周期个数） 9 六、实验教学内容和过程 （实验教学内容） 实验方案设计 进行实验与收集数据 实验误差分析 创设情景 10 六、实验教学内容和过程 （实验教学过程：学生实验过程） 11 六、实验教学内容和过程 （实验教学过程：学生实验过程） 12 六、实验教学内容和过程 （实验数据处理分析） 实验得到手机传感器上的波形图，点击选取波峰会显示对应时刻，选择n个连续波峰，记录第1个到最后一个的时间差，除以相应周期个数就可算出周期大小 13 六、实验教学内容和过程 （实验数据处理分析） 14 六、实验教学内容和过程 （实验数据处理分析） 计算法：计算出平均值 ② 图像法：把数据导入电脑表格，利用表格画出摆长和周期平方（L-T2）的图像，通过图像斜率就可得出重力加速度。 15 六、实验教学内容和过程 （实验误差分析） 1、摆角θ很小, 可以用θ的弧度值近似代替sinθ的值; 2、摆线质量比摆球质量小很多, 因此认为摆线质量为零，并且认为摆线不可伸长； 3、忽略了空气阻力； 4、摆长的测量、周期的测量仍存在一定误差 5、单摆小球底端加一个环形磁铁，因磁铁对重心的影响，从而影响摆长。 16 七、实验教学效果评价 1、简化了周期的测量使实验更快捷、准确。 2、借助excel画出图像，使图像数据更准确 3、手机传感器的使用，让学生感受到现代技术在物理中的应用，有利于培养学生关注科学发展的意识，也能敦促学生关心身边科学技术的应用，从而提高学生的物理核心素养。 17 TEACHER LECTURE POWERPOINT TEMPLATES 谢谢 THANKS 51PPT模板网 www.51pptmoban.com 18 $$