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文檔簡介

實(shí)驗(yàn):用單擺測定重力加速度 一、學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn):用單擺測定重力加 速度。 二、實(shí)驗(yàn)思考題: 1、用單擺測量重力加速度是根據(jù)什么物理原 理?重力加速度的計(jì)算式是怎樣的? 2、該實(shí)驗(yàn)需要測量哪些量?各用什么測量工 具?讀數(shù)各有幾位數(shù)字?計(jì)算出來的重力加速 度是幾位有效數(shù)字?(三位) 3、單擺應(yīng)選用什么樣的球?什么樣的線?線 長度應(yīng)當(dāng)在什么范圍內(nèi)?(小于100cm) 4、怎樣保證小球的擺動是簡諧運(yùn)動?小球擺 成圓錐擺,對周期有什么影響? 5、測量擺長用什么測量工具?有必要用卡尺 或千分尺嗎? 6、怎樣測量單擺周期?從何處開始計(jì)時(shí)?到 何處停止計(jì)時(shí)?測30-50個(gè)周期有什么好處? 7、秒表怎樣讀數(shù)?短針怎樣讀數(shù)?長針怎樣 讀數(shù)?要不要估讀?秒表奇數(shù)位與偶數(shù)位的 刻度不連續(xù)是怎么回事? 8、刻度尺長度只有30cm,怎樣測重力加速度 ? 三、解答實(shí)驗(yàn)思考題,并做總結(jié) : 1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河脝螖[測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣?2、實(shí)驗(yàn)原理: 單擺做簡諧運(yùn)動時(shí),其周期為 ,故有 , 因此測出單擺的擺長和振動周期T ,就可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊臄?shù)值。 3、實(shí)驗(yàn)器材: 帶孔小鋼球一個(gè),約1m長的線繩一條,鐵架 臺、米尺、秒表、游標(biāo)卡尺; 4、實(shí)驗(yàn)步驟: 做單擺:取約1米長的線繩穿過帶孔的小鋼球,并 打一個(gè)比小孔大一些的結(jié),然后拴在桌邊的支架上。 用米尺量出懸線長l,準(zhǔn)確到毫米,用游標(biāo)卡尺測 擺球直徑,算出半徑r,也準(zhǔn)確到毫米,則擺長為l+r (注意懸線長即擺繩長的量法)。 把單擺從平衡位置拉開一個(gè)角度放開它,用秒表測 量單擺完成30次全振動(或50次)所用的時(shí)間,求出 完成一次全振動所需要的時(shí)間,這個(gè)平均時(shí)間就是單 擺的周期。反復(fù)測量三次,再算出測得周期數(shù)值的平 均值。 把測得的周期(用平均值)和擺長的數(shù)值代入公式 ,求出重力加速度g的值來。 5、注意事項(xiàng): 選擇材料時(shí)應(yīng)選擇細(xì)輕又不易伸長的線,長度一般 在1m左右,小球應(yīng)選用密度較大的金屬球,直徑應(yīng) 較小,最好不超過2cm; 單擺懸線的上端不可隨意卷在鐵夾的桿上,應(yīng)夾緊 在鐵夾中,以免擺動時(shí)發(fā)生擺線下滑,擺長改變的現(xiàn) 象; 注意擺動時(shí)擺角不能過大; 擺球擺動時(shí),要使之保持在同一個(gè)豎直平面內(nèi),不 要形成圓錐擺; 測量就從球通過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí),因?yàn)樵诖宋?置擺球速度最大,易于分辨小球過此位置的時(shí)刻。 第二課時(shí):實(shí)驗(yàn)操作課 一、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn) 二、相關(guān)練習(xí)題 1、測定重力加速度時(shí): 擺球就選用 ,擺線宜選用 。 測擺線的長度用 ,要求準(zhǔn)確到 ,測小球直徑用 ,要求準(zhǔn)確到 ,測量擺動30-50次時(shí)間用 。 此外,還需要配備 和 。 2、某同學(xué)測定的g的數(shù)值比當(dāng)?shù)毓J(rèn) 值大,造成的原因可能是 。 擺球質(zhì)量太大了; 擺長太長了; 擺角太大了(擺角仍小于10); 量擺長時(shí)從懸點(diǎn)量到球的最下端; 計(jì)算擺長時(shí)忘記把小球半徑加進(jìn)去; 擺球不是在豎直平面內(nèi)做簡諧振動,而是 做圓錐擺運(yùn)動; 計(jì)算周期時(shí),將(n-1)次全振動誤記為n 次全振動; 3、為了提高周期的測量精度,下列哪些 做法是可取的? A、用秒表直接測量一次全振動的時(shí)間; B、用秒表測30至50次人振動的時(shí)間,計(jì)算出 平均周期; C、在平衡位置啟動秒表和結(jié)束計(jì)時(shí); D、在最大位移處啟動秒表和結(jié)束計(jì)時(shí); E、用秒表測10

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