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用单摆测定重力加速度PPT

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新人教版第7章实验9用单摆测量重力加速度的大小课件(44张)

新人教版第7章实验9用单摆测量重力加速度的大小课件(44张)

Δt，该小组同学利用图像来分析数据，以 cos θ 为横轴，以_D__为纵轴，
可作出图像为如图丙所示的一条直线。
A．Δt
B.(Δt)2
1
1
C.Δt
D.Δt2
kD2
(4)若求得图像斜率的绝对值为 k，则当地的重力加速度为 g＝_2_L_(用
D、k、L 表示)。
[解析](1)根据螺旋测微器读数规则得小球的直径 D 为 D＝(5.5＋ 17.0×0.01) mm＝5.670 mm。
实验步骤如下： (1) 用 螺 旋 测 微 器 测 出 小 球 的 直 径 D ， 示 数 如 图 乙 ， 小 球 直 径 D ＝ ___________ mm； (2)将小球拉至偏离竖直方向的某位置，测出此时细绳与竖直方向的 夹角θ；
(3)多次从不同夹角 θ 处释放，并测出相应的小球经过光电门的时间
(2)图乙和图丙为细线上端的两种不同的悬挂方式．应该选图_丙__所 示的悬挂方式。
(3)该同学用游标卡尺测量小球的直径，测量的刻度部分如图丁所 示，则小球的直径为_______________ cm。
(4)该同学通过改变细线长度进行多次测量，记录每次测得的周期T 和对应的细线长度L，画出的T2－L图像如图戊所示，π≈，由此得当地 重力加速度为____________ m/s2(结果保留三位有效数字)。
[解析](1)实验所用小球的密度要大，体积要小，选项A错误；为了 减小误差，测量周期时要测量至少30次全振动的时间，然后计算周期的 平均值，选项B错误；实验时小球的摆动幅度不大于5°，否则就不是简 谐振动了，选项C错误；为了减小误差，悬挂小球的细绳的质量要尽可 能小些，选项D正确。
(2)图乙和图丙为细线上端的两种不同的悬挂方式，乙图中当摆球摆 动时会导致摆长变化，则应该选图丙所示的悬挂方式。

用单摆测定重力加速度课件

用单摆测定重力加速度课件
避免摆球摆动幅度过大，以免造 成意外伤害。
保持实验区域整洁
避免杂物干扰实验过程，确保实验 安全。
遵循实验室规定
在进行实验时，务必遵循实验室的 安全规定和操作规程。
THANKS
感谢观看
REPORTING
减小误差的方法
多次测量取平均值，提高测量仪器的 精度，减小单摆运动过程中的阻力等 。
PART 04
实验结果与讨论
REPORTING
实验结果展示
01
02
03
实验数据记录
在实验过程中，我们记录 了单摆的摆长、摆动周期 、摆角等数据，并计算出 了重力加速度的值。
数据表格
我们整理了实验数据，并 制作了表格，以便更好地 比较和分析。
使用公式：T = 2π√(L/g) 计算重力加 速度g。
对实验数据进行拟合，求出最佳拟合 直线或曲线，得出重力加速度的平均 值和误差范围。
使用Excel或其他数据处理软件进行数 据分析和图表绘制，如绘制摆长与周 期的关系图析
误差来源
测量摆长、摆角、摆动周期时的误差 ，以及单摆运动过程中的空气阻力、 摩擦力等因素引起的误差。
实验结论
重力加速度的测定
通过本次实验，我们成功地测定 了单摆所在处的重力加速度值。
实验意义
本实验不仅有助于加深对单摆和 重力加速度的理解，还有助于提
高实验技能和数据处理能力。
实验不足与展望
虽然本次实验取得了一定的成果 ，但仍存在一些不足之处，需要 进一步改进和完善。我们期待在 未来的实验中能够更加精确地测
用于测量单摆摆动周期。
测量工具
用于测量摆球直径、摆线长度 等。
实验数据记录表
用于记录实验数据。
实验步骤概述

用单摆测定重力加速度 (30张ppt)

用单摆测定重力加速度 (30张ppt)

【注意事项】
①选择材料时应选择细轻又不易伸长的线，长度一 般在1m左右，小球应选用密度较大的金属球，直 径应较小，最好不超过2cm；
②单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上，应夹 紧在铁夹中，以免摆动时发生摆线下滑，摆长改变 的现象；
③注意摆动时摆角不能过大，控制摆线偏离竖直方 向不超过5°；
高中物理
实 验 九
用 单 摆 测 定 重 力 加 速 度
如皋市第一中学
学生实验课件
【实验目的】 【实验原理】 【实验器材】 【实验内容】 【注意事项】 【减小误差】 【实验练习】
0
10
【实验目的】
用单摆测定当地重力加速度
【实验原理】
单摆做简谐运动时，其周期为 T 2，l 故有 以求g 出4,当2因Tl地2此的测重出力单加摆速的度摆g长的l和数振值动。周g期T，就可
11
4
10
5
9
6
87
53
33 4 35 6
37
22 51
20 49 18 47 16
8 39
10 41 12 43 45 14
【实验步骤】 3、测周期：
把单摆从平衡位置拉开一个很小角度（＜5o）后释放
从摆球通过平衡位置开始计时，数出之后摆球通
过平衡位置的次数n，用停表记下所用的时间t，则单
摆振动的周期。
【实验步骤】
0
59
31
28 57
14 0 1
13
2
2
26
12
3
55 24
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第二章 5《实验用单摆测量重力加速度》课件ppt

第二章 5《实验用单摆测量重力加速度》课件ppt
+
心到与绳子连接处距离 r 之和,根据单摆的周期公式 T=2π
,可得

2 (+)
2
2
2
4π
4π
4π
4π
T2=
=
+
,由数学知识可知对应的图像应为 b,其斜率 k= ,




4π2
故可得 g= 。

答案 (1)最低点


(2)偏小 (3)b
4π2

当堂检测
1.(2021福建武平第一中学高二月考)在用单摆测量重力加速度的实验中,
A．适当加长摆线
B．质量相同、体积不同的摆球，应选用体积较大的
C．单摆偏离平衡位置的角度不能太大
D．当单摆经过最高位置开始计时
【答案】AC
(
)
【解析】单摆实验的精确度取决于实验装置的理想化程度及相关物
理量的测量精度．适当加长摆线，有利于把摆球看成质点，在摆角小于
5°的条件下，摆球的空间位置变化较大，便于观察，A正确；摆球体积
。
解析 (1)拉开金属块,由静止释放,从它摆到最低点开始计时;若金属块完成 n

次全振动所用的时间为 t,则摆动周期 T=;

4π2
(2)根据单摆周期公式 T=2π 可得 g= 2 ,用 OM 的长度作为摆长,所用摆长

小于真实的摆长,所以 g 值偏小;
(3)单摆的摆长等于金属块的重心到悬点的距离,即为摆线长 l 与金属块的重
2
-1
2

在 t 时间内完成了 2 次全振动,所以 T= ,根据周期公式得 T=2π ,联立得
-1
2
4π2 (-1) π2 (2+)

用单摆测量重力加速度ppt课件

用单摆测量重力加速度ppt课件

3.关于单摆图像，回答下列问题
(1)造成图线不过坐标原点的原因可能是
____测__量___摆__长__时___漏__掉___了__摆___球__的__半___径____。 (2)由图像求出的重力加速度g＝__9__.8__7__m/s2(取π2＝9.87)。 (3)如果测得的g值偏小，可能的原因是____B____。
如图甲所示，在摆球运动的 最低点位置的左右两侧分别 放置一激光光源与光敏电阻， 光敏电阻与某一自动记录仪 相连，该仪器可以显示光敏电阻的阻值R随时间t变化的曲线，如图乙所 示。摆球摆动到最低点时，挡住激光使得光敏电阻的阻值增大(或I小)， 从t1时刻开始，再经过两次挡光完成一个周期，故该单摆的振动周期为 2t0。
A.测摆长时摆线拉得过紧 B.摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C.开始计时时，停表过迟按下 D.实验时误将49次全振动记为50次
4.用单摆测量重力加速度的创新实验方案
人工计数时，需要在摆球经过最低点时按下停表，但是在实际操作中，经常 会过早或过晚按下停表，导致误差较大，因此可以用自动计数代替人工.
1、在《用单摆测定重力加速度》的实验中，以下各实验步骤中有
错误的是（ ）
A．在未悬挂好摆球之前先测好摆长; B．测得的摆长为10cm;
BDA
C．将摆球拉离平衡位置，最大偏角小于5º，让摆球在竖直平面内
振动;
D．当摆球第一次通过平衡位置时开始计时，以后摆球每经过平
衡位置都计数，数到30时停止计时，所测时间即为单摆振动30个
周期的时间 .
2．某同学在“用单摆测量重力加速度”的实验 中进行了如下的操作： (1)用游标尺为10分度(测量值可精确到0.1 mm) 的游标卡尺测量摆球直径，游标卡尺的示数如 图甲所示，摆球直径为________ cm。把摆球用 细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算 得到摆长l。 (2)用停表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且 到达最低点时开始计时并计数为0，单摆每经过 最低点计数一次，当数到n＝60时停表的示数如 图乙所示，该单摆的周期是T＝________ s(结 果保留3位有效数字)。

2.4 用单摆测量重力加速度 课件(13张PPT)

2.4 用单摆测量重力加速度 课件(13张PPT)
在平衡位置，摆球速度最大，对于相同位移误差的时间测量误差更小
单摆的应用——测量重力加速度
数据处理
ഥ (s)
实验次数 摆长ҧ (m) 周期
1
2
3
4
5
计算法
=



+ + + +
=

图像法
l
T 4
g
2
2
4 2
斜率 k
g
单摆的应用——测量重力加速度
粤教版 选择性必修一
第四节 用单摆测量重力加速度
知识回顾：单摆的应用
１.利用单摆的等时性计时
惠更斯于1656年发明了世界上第一个用摆的
等时性来计时的时钟(1657年获得专利权)
2. 用单摆测定重力加速度
l
T 2
g
l
g 4 2
T
2
单摆的应用——测量重力加速度
实验目的
用单摆测量当地的重力加速度
释放(保证其在竖直平面内摆动)，用秒表测量单摆
完成30次全振动(通过平衡位置标记60次)所用的时
间t，计算得单摆周期T。改变摆长多次重复实验。
为什么要测出单摆完成30~50次全振动的时间再算出周期？
减小单次测量因人的反应时间而引起的误差
避免因测量次数太多而引起的偶然误差
单摆的应用——测量重力加速度
实验原理
单摆的简谐运动周期
l
T 2
g
l
g 4 2
T
2
单摆的应用——测量重力加速度
实验目的
用单摆测量当地的重力加速度
实验原理

= (单摆、简谐运动)
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• • • • • • ①摆球质量太大了； ②摆长太长了； ③摆角太大了（摆角仍小于10°）； ④量摆长时从悬点量到球的最下端； ⑤计算摆长时忘记把小球半径加进去； ⑥摆球不是在竖直平面内做简谐振动，而是做圆 锥摆运动； • ⑦计算周期时，将（n-1）次全振动误记为 n次全 振动；
例3：为了提高周期的测量精度，下列哪些做 法是可取的？
【例4】某同学在用单摆测定重力加速度的实验中， 测量5种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录结 果见下表：
以l为横坐标，T2为纵坐标，作出T2-l 图线，并利用此图线求出重力加速度.
【解析】由单摆周期公式T= 2 l / g 可得T2=42l/g 所以T2-l图线是过坐标原点的一条直线，直线的 斜率是k=42/g ，所以g=42/k. 做出的具体图像如图7-6-1所示，求得直线斜率 k=4.00，故g=42/k=42/4=2=(3.14)2=9.86m/s2.
C.将所测得的l和T代入单摆的周期公式T= ， 2 l/g 算出 g，将它作为实验的最后结果写入报告中去 .指 出上面步骤中遗漏或错误的地方，定出该步骤字母， 并加以改正(不要求进行误差计算)
【解析】根据实验原理和内容知： A.摆长应由悬点测到小球的球心，所以此步应 加上：要用游标卡尺测出摆球直径d，摆长l等于 摆线长加d/2. B.在摆球某次通过最低点，按下秒表开始计算 时间，同时将此次为第一次通过最低点，到60次 通过最低停表时，实际经过了59个二分之一周期， 故应改为T=t/29.5. C.g测得一组数据不准确，应多测几组，应改为 g应测量多次，取g的平均值做为实验的测量结果.
5、注意事项：
• ①选择材料时应选择细轻又不易伸长的线，长度一般在 1m左右，小球应选用密度较大的金属球，直径应较小， 最好不超过2cm； • ②单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上，应夹紧在铁 夹中，以免摆动时发生摆线下滑，摆长改变的现象； • ③注意摆动时摆角不能过大； • ④摆球摆动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不要形 成圆锥摆； • ⑤测量就从球通过平衡位置时开始计时，因为在此位置摆 球速度最大，易于分辨小球过此位置的时刻。
三、解答实验思考题，并做总结：
• 1、实验目的：用单摆测定当地重力加速度 • 2、实验原理： l T 2 • 单摆做简谐运动时，其周期为 ，故有 g 2 l g 4 2 , 因此测出单摆的摆长和振动周期 T， T 就可以求出当地的重力加速度的数值。 • 3、实验器材： • 带孔小钢球一个，约1m长的线绳一条，铁架台、 米尺、秒表、游标卡尺；
第二课时：实验操作课
• • • • • 一、学生分组实验 二、相关练习题 例1、测定重力加速度时： ①摆球就选用 ，摆线宜选用 。 ②测摆线的长度用 ，要求准确到 ， 测小球直径用 ，要求准确到 ，测 量摆动30-50次时间用 。 • ③此外，还需要配备 和 。
例2、某同学测定的g的数值比当地公认 值大，造成的原因可能是 。
• A、用秒表直接测量一次全振动的时间； • B、用秒表测 30 至 50 次人振动的时间，计算出平 均周期； • C、在平衡位置启动秒表和结束计时； • D、在最大位移处启动秒表和结束计时； • E、用秒表测100次全振动时间，计算平均周期； • F 、在平衡位置启动秒表，并开始计算，当摆球 第30次经过平衡位置时制动秒表，若读数为t，则 T=t/30。 •
4、实验步骤：
• ①做单摆：取约 1米长的线绳穿过带孔的小钢球，并打一 个比小孔大一些的结，然后拴在桌边的支架上。 • ②用米尺量出悬线长 l ，准确到毫米，用游标卡尺测摆球 直径，算出半径r，也准确到毫米，则摆长为l+r（注意悬 线长即摆绳长的量法）。 • ③把单摆从平衡位置拉开一个角度放开它，用秒表测量单 摆完成 30 次全振动（或 50 次）所用的时间，求出完成一 次全振动所需要的时间，这个平均时间就是单摆的周期。 反复测量三次，再算出测得周期数值的平均值。 • ④把测得的周期（用平均值）和摆长的数值代入公式，求 出重力加速度g的值来。
用单摆测定重力加速度
一、学生预习实验：用单摆测定重力 加速度。 二、实验思考题：
1、用单摆测量重力加速度是根据什么物理 原理？重力加速度的计算式是怎样的？ 2、该实验需要测量哪些量？各用什么测量 工具？读数各有几位数字？计算出来的重 力加速度是几位有效数字？（三位）
• 3、单摆应选用什么样的球？什么样的线？线 长度应当在什么范围内？（小于100cm） • 4、怎样保证小球的摆动是简谐运动？小球摆 成圆锥摆，对周期有什么影响？ • 5、测量摆长用什么测量工具？有必要用卡尺 或千分尺吗？ • 6、怎样测量单摆周期？从何处开始计时？到 何处停止计时？测个周期有什么好处？ • 7、秒表怎样读数？短针怎样读数？长针怎样 读数？要不要估读？秒表奇数位与偶数位的 刻度不连续是怎么回事？ • 8 、刻度尺长度只有 30cm ，怎样测重力加速 度？
【例5】一位同学用单摆做测定重力加速度的实验， 他将摆球挂起后，进行了如下步骤：
A.测摆长l：用米尺量出摆线的长度.
B.测周期T：将摆球拉起，然后放开，在摆球某次 通过最低点时，按下秒表开始计时，同时将此次通 过最低点作为第一次，接着一直数到摆球第60次通 过最低点时，按秒表停止计时，读出这段时间t,算 出单摆周期为T=t/60.