人教版高中物理选修实验:用单摆测定重力加速度
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实验:用单摆测量重力加速度-人教版高中物理选择性必修第一册(2019版)教案实验目的通过摆长的测量,用单摆法测量重力加速度。
实验器材•单摆装置(包括细绳和锤子)•带刻度的钟摆支架•计时器•温度计实验原理单摆是一个振动系统,由于重力作用,振动周期与摆长之间存在一定的关系。
因此,可以通过测量单摆的周期和摆长,计算出重力加速度的大小。
在做实验时,需要注意摆长的测量误差,可采用高精度仪器进行测量,并根据实际情况进行正确的修正。
同时,还需要考虑环境因素对实验结果的影响,如温度、空气阻力等。
实验步骤1.调整单摆,使其摆动稳定。
2.测量单摆的摆长l,并记录下来。
3.记录单摆振动的周期数n和总共的时间t。
4.计算单摆的周期T,即 $T=\\frac{t}{n}$。
5.根据公式 $g=\\frac{4\\pi^2l}{T^2}$,计算重力加速度g的大小。
6.重复上述步骤,记录多组实验数据,以提高实验结果的准确性。
实验结果分析1.分别计算出多组实验数据的重力加速度g的大小,并求出平均值。
2.计算重力加速度的测量误差,并进行合理的修正。
3.分析实验中可能存在的误差来源,如温度、空气阻力等,并提出相应的改进意见。
实验注意事项1.实验时要注意安全,尤其是细绳和锤子的使用,避免伤害人身安全。
2.摆长测量时应减小误差,可采用高精度仪器进行测量,并进行正确的修正。
3.实验环境要尽可能稳定,避免温度、空气阻力等因素对实验结果的影响。
4.实验中应重复多组实验,计算平均值以提高实验结果的准确性。
实验拓展1.用其他方法测量重力加速度,如自由落体法、牛顿第二定律法等。
2.探究重力加速度与海拔高度、地球自转等因素的关系。
总结本实验利用单摆法测量重力加速度,通过测量摆长和周期,计算出重力加速度的大小。
在实验中要注意摆长测量误差的修正、环境因素的影响等问题,以提高实验结果的准确性。
实验结果对于深入理解重力加速度有着重要的作用。
2.5 实验:用单摆测量重力加速度物理素养学习目标1.实验目标:①明确用单摆测定重力加速度的原理和方法。
②知道如何选择实验器材,能熟练地使用秒表。
③学会用单摆测当地的重力加速度,掌握减小实验误差的方法。
1.会依据单摆的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,能正确使用停表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。
重点关注:①单摆及周期公式②摆长、重力加速度、周期③公式法、图像法(一)课前研读课本,梳理基础知识010203知识梳理一、实验思路1.实验原理:在摆角较小时,单摆做简谐运动,根据其周期公式2T =,可推导得224l g Tp =。
据此,通过实验测出摆长l 和周期T ,可计算得到当地的重力加速度值。
2.物理量的测量①摆长l :摆长等于摆线长度和小球半径之和。
可用刻度尺直接测量小球球心与悬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周期T :用停表测量单摆做多次全振动(例如几十次)的时间,然后通过计算求出它的周期的测量值。
二、实验装置实验装置如图所示实验器材:铁架台及铁夹,金属小球(有孔)、停表、细线(1 m 左右)、刻度尺、游标卡尺。
三、进行实验1.让细线穿过小球上的小孔,在细线的穿出端打一个比孔径稍大一些的线结,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,把单摆上端固定在铁夹上,使摆线自由下垂。
在单摆平衡位置处做上标记。
3.用刻度尺量出悬线长l ′(准确到mm),用游标卡尺测出摆球的直径d ,则摆长为2d l l ¢=+。
4.把单摆拉开一个角度,角度小于5°,释放摆球。
摆球经过最低位置(平衡位置)时,用停表开始计时,测出单摆完成30次(或50次)全振动的时间,求出一次全振动的时间,即为单摆的振动周期。