2.5 用单摆测重力加速度（课件）-【上好课】2024-2025学年高二物理同步精品课堂（人教版2019选择性必修第一册）

第二章：第5节 实验 用单摆测量重力加速度 高中物理选择性必修第一册 主讲老师：陈庆威 目录 CONTENT 高中物理选择性必修第一册 实验思路 实验装置 物理量的测量 数据分析 测量的意义 00. 高中物理选择性必修第一册 了解地球表面重力加速度的分布，对地球物理学、航空航天技术及大地测量等领域有十分重要的意义。为此，就需要了解测量重力加速度的方法。 实验思路 第一部分 高中物理选择性必修第一册 实验思路 01. 惠更斯在推导出单摆的周期公式后，用一个单摆测出了巴黎的重力加速度。我们也可以采用同样的办法，测量所在地区的重力加速度数值。当摆角较小时，单摆做简谐运动，根据其周期公式可得 惠更斯 高中物理选择性必修第一册 问题与思考 02. 想一想，要根据上式测量重力加速度，需要测量哪些物理量？应该如何设计实验装置、选择实验器材？怎样才能减小实验误差？ 实验装置 第二部分 高中物理选择性必修第一册 实验器材 01. 铁架台（带铁夹），中心有孔的金属小球，约1m长的细线，米尺，游标卡尺（选用），停表 将铁夹固定在铁架台的上端，铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，方便使用不同长度的摆线。 高中物理选择性必修第一册 思考与讨论 02. PK PK PK 有弹力 无弹力 摆球与摆线的选择 实验测量 第三部分 高中物理选择性必修第一册 测摆长 01. 用米尺量出从悬点到小球上端的悬线长l0，再用游标卡尺测量出摆球的直径d，则摆长l＝l0＋ 。 测摆线长度 测摆球的直径 高中物理选择性必修第一册 测周期 02. 将单摆从平衡位置拉开一个小角度(摆角小于5°)，然后释放摆球让单摆在竖直平面内摆动。当单摆摆动稳定后，过平衡位置时开始计时，测量30～50次全振动的时间。计算出完成一次全振动的时间，即为单摆的振动周期T。 高中物理选择性必修第一册 停表的读数 02. 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 100.0s     数据分析 第四部分 高中物理选择性必修第一册 平均值法 01. 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 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 高中物理选择性必修第一册 图像法 02. 由T＝2π 得T2＝ l，作出T2－l图像，即以T2为纵轴，以l为横轴。 其斜率 ，由图像的斜率即可求出重力加速度g。 高中物理选择性必修第一册 问题与思考 03. 若某同学用单摆测定重力加速度实验把绳长当成了摆长，能否求得重力加速度？ L T2 0 -r 由l －T2图像的斜率可求g，纵轴截距的绝对值为小球半径。 高中物理选择性必修第一册 误差分析 04. 主要来自于单摆模型本身是否符合要求，即悬点是否固定，摆球和摆长是否符合要求，最大摆角是否不超过5，是否在同一竖直平面内摆动等。 1.系统误差 高中物理选择性必修第一册 误差分析 05. （ 1 ）主要来自于时间测量，测量时间时要求从摆球通过平衡位置开始计时，在计次数时不能漏计或多计。同时应多次测量，再对多次测量结果求平均值。 （ 2 ）测长度和摆球直径时，读数也容易产生误差。秒表读数读到秒的十分位即可。 2.偶然误差 高中物理选择性必修第一册 1．要使单摆在竖直平面内摆动，不要形成圆锥摆。 2．要注意控制摆球的最大摆角不超过5 。 3．计算单摆的振动次数时，可从小球通过最低位置时开始计时，同方向再次通过最低位置时，计数为1 、 2 …… 4．改变悬线长度多次测量，最后求出g的平均值。 注意事项 06. 高中物理选择性必修第一册 其他测量方法 07. 1.物体作自由落体运动： 2.物体从光滑的斜面上由静止下滑： 3.物体静止于水平面上： 4.用打点计时器： 5.用圆锥摆： 6.滴水法测重力加速度： g=2H(N-1)2/t2 高中物理选择性必修第一册 单摆的回复力 02. THANKS cqw (c) - Lavf58.12.100 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.54 $$