實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萷pt課件

1、【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹俊緦?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀儆脝螖[測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣榷?能正確熟練地運(yùn)用秒表能正確熟練地運(yùn)用秒表【實(shí)驗(yàn)原理】【實(shí)驗(yàn)原理】5o【實(shí)驗(yàn)器材】【實(shí)驗(yàn)器材】 長(zhǎng)約長(zhǎng)約1 m的細(xì)線、小鐵球、鐵架的細(xì)線、小鐵球、鐵架臺(tái)臺(tái)(連鐵夾連鐵夾)、米尺、秒表、游標(biāo)卡尺、米尺、秒表、游標(biāo)卡尺【實(shí)驗(yàn)步驟】【實(shí)驗(yàn)步驟】1做單擺：取約做單擺：取約1 m長(zhǎng)的細(xì)絲線長(zhǎng)的細(xì)絲線穿過(guò)帶孔的小鋼球，并打一個(gè)比小孔穿過(guò)帶孔的小鋼球，并打一個(gè)比小孔大一些的結(jié)，然后把線的另一端用鐵大一些的結(jié)，然后把線的另一端用鐵夾固定在鐵架臺(tái)上，并把鐵架臺(tái)放在夾固定在鐵架臺(tái)上，并把鐵架臺(tái)放在實(shí)驗(yàn)桌邊，使鐵夾伸到桌面以外，讓實(shí)驗(yàn)桌邊

2、，使鐵夾伸到桌面以外，讓擺球自然下垂擺球自然下垂2測(cè)擺長(zhǎng)：測(cè)擺長(zhǎng)：用米尺量出擺線長(zhǎng)用米尺量出擺線長(zhǎng)l(準(zhǔn)確到毫米準(zhǔn)確到毫米)，用，用游標(biāo)卡尺測(cè)出小球直徑游標(biāo)卡尺測(cè)出小球直徑D，那么單擺的擺，那么單擺的擺長(zhǎng)長(zhǎng)l3測(cè)周期：測(cè)周期：將單擺從平衡位置拉開一個(gè)角度將單擺從平衡位置拉開一個(gè)角度(小于小于5)，然后釋放小球，記下單擺，然后釋放小球，記下單擺擺動(dòng)擺動(dòng)30次次50次的總時(shí)間，算出平均次的總時(shí)間，算出平均每擺動(dòng)一次的時(shí)間，即為單擺的振動(dòng)每擺動(dòng)一次的時(shí)間，即為單擺的振動(dòng)周期反復(fù)丈量三次，再算出測(cè)得周周期反復(fù)丈量三次，再算出測(cè)得周期數(shù)值的平均值期數(shù)值的平均值4改動(dòng)擺長(zhǎng)，重做幾次實(shí)驗(yàn)改動(dòng)擺長(zhǎng)，重做幾次實(shí)

3、驗(yàn)一、數(shù)據(jù)處置一、數(shù)據(jù)處置二、誤差分析二、誤差分析1系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差主要來(lái)源于單擺模型本身能否符主要來(lái)源于單擺模型本身能否符合要求即：懸點(diǎn)能否固定，擺球能合要求即：懸點(diǎn)能否固定，擺球能否可看作質(zhì)點(diǎn)，球、線能否符合要求否可看作質(zhì)點(diǎn)，球、線能否符合要求，擺動(dòng)是圓錐擺還是在同一豎直平面，擺動(dòng)是圓錐擺還是在同一豎直平面內(nèi)振動(dòng)以及丈量哪段長(zhǎng)度作為擺長(zhǎng)等內(nèi)振動(dòng)以及丈量哪段長(zhǎng)度作為擺長(zhǎng)等只需留意了上面這些問(wèn)題，就可以只需留意了上面這些問(wèn)題，就可以使系統(tǒng)誤差減小到遠(yuǎn)小于偶爾誤差而使系統(tǒng)誤差減小到遠(yuǎn)小于偶爾誤差而忽略不計(jì)的程度忽略不計(jì)的程度2偶爾誤差偶爾誤差主要來(lái)自時(shí)間主要來(lái)自時(shí)間(即單擺周期即單擺周期)的丈量

4、的丈量上，因此，要留意測(cè)準(zhǔn)時(shí)間上，因此，要留意測(cè)準(zhǔn)時(shí)間(周期周期)要要從擺球經(jīng)過(guò)平衡位置開場(chǎng)計(jì)時(shí)，并采從擺球經(jīng)過(guò)平衡位置開場(chǎng)計(jì)時(shí)，并采用倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)的方法，即用倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)的方法，即4,3,2,1,0,1,2，在數(shù)在數(shù)“零的同時(shí)按下零的同時(shí)按下秒表開場(chǎng)計(jì)時(shí)不能多計(jì)或漏計(jì)振動(dòng)秒表開場(chǎng)計(jì)時(shí)不能多計(jì)或漏計(jì)振動(dòng)次數(shù)為了減小偶爾誤差，應(yīng)進(jìn)展多次數(shù)為了減小偶爾誤差，應(yīng)進(jìn)展多次丈量后取平均值次丈量后取平均值三、本卷須知三、本卷須知1選擇資料時(shí)應(yīng)選擇細(xì)、輕又不選擇資料時(shí)應(yīng)選擇細(xì)、輕又不易伸長(zhǎng)的線，長(zhǎng)度普通在易伸長(zhǎng)的線，長(zhǎng)度普通在1 m左右，小左右，小球應(yīng)選用密度較大的金屬球，直徑應(yīng)球應(yīng)選用密度較大的金屬球，直徑應(yīng)

5、較小，最好不超越較小，最好不超越2 cm.2單擺懸線的上端不可隨意卷在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，以免鐵夾的桿上，應(yīng)夾緊在鐵夾中，以免擺動(dòng)時(shí)發(fā)生擺線下滑、擺長(zhǎng)改動(dòng)的景擺動(dòng)時(shí)發(fā)生擺線下滑、擺長(zhǎng)改動(dòng)的景象象3留意擺動(dòng)時(shí)控制擺線偏離豎直留意擺動(dòng)時(shí)控制擺線偏離豎直方向不超越方向不超越5.可經(jīng)過(guò)估算振幅的方法可經(jīng)過(guò)估算振幅的方法掌握掌握4擺球振動(dòng)時(shí)，要使之堅(jiān)持在同擺球振動(dòng)時(shí)，要使之堅(jiān)持在同一個(gè)豎直平面內(nèi)，不要構(gòu)成圓錐擺一個(gè)豎直平面內(nèi)，不要構(gòu)成圓錐擺5計(jì)算單擺的振動(dòng)次數(shù)時(shí)，應(yīng)從計(jì)算單擺的振動(dòng)次數(shù)時(shí)，應(yīng)從擺球經(jīng)過(guò)最低位置時(shí)開場(chǎng)計(jì)時(shí)，為便擺球經(jīng)過(guò)最低位置時(shí)開場(chǎng)計(jì)時(shí)，為便于計(jì)時(shí)，可在擺

6、球平衡位置的正下方于計(jì)時(shí)，可在擺球平衡位置的正下方作一標(biāo)志以后擺球每次從同一方向作一標(biāo)志以后擺球每次從同一方向經(jīng)過(guò)最低位置時(shí)進(jìn)展計(jì)數(shù)，且在數(shù)經(jīng)過(guò)最低位置時(shí)進(jìn)展計(jì)數(shù)，且在數(shù)“零零的同時(shí)按下秒表，開場(chǎng)計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)的同時(shí)按下秒表，開場(chǎng)計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)在用單擺測(cè)定重力加速度實(shí)驗(yàn)在用單擺測(cè)定重力加速度實(shí)驗(yàn)中，單擺的擺角中，單擺的擺角應(yīng)應(yīng)_，從擺球，從擺球經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)_開場(chǎng)計(jì)時(shí)，測(cè)出開場(chǎng)計(jì)時(shí)，測(cè)出n次全振次全振動(dòng)的時(shí)間為動(dòng)的時(shí)間為t，用毫米刻度尺量出擺線，用毫米刻度尺量出擺線長(zhǎng)為長(zhǎng)為L(zhǎng)，用游標(biāo)卡尺測(cè)出擺球直徑為，用游標(biāo)卡尺測(cè)出擺球直徑為d.題型一題型一 實(shí)驗(yàn)本卷須知及誤差分析實(shí)驗(yàn)本卷須知及誤差分析例例1(1)用上述數(shù)據(jù)的

7、符號(hào)寫出丈量重力加用上述數(shù)據(jù)的符號(hào)寫出丈量重力加速度的普通表達(dá)式速度的普通表達(dá)式g_.(2)實(shí)驗(yàn)中某同窗發(fā)現(xiàn)他測(cè)出的重力加實(shí)驗(yàn)中某同窗發(fā)現(xiàn)他測(cè)出的重力加速度值總是偏大，其緣由能夠是速度值總是偏大，其緣由能夠是()A實(shí)驗(yàn)室地下能夠有大型磁鐵礦脈實(shí)驗(yàn)室地下能夠有大型磁鐵礦脈B單擺所用的擺球太重單擺所用的擺球太重C測(cè)出測(cè)出n次全振動(dòng)的時(shí)間為次全振動(dòng)的時(shí)間為t，誤作為，誤作為(n1)次全振動(dòng)的時(shí)間進(jìn)展計(jì)算次全振動(dòng)的時(shí)間進(jìn)展計(jì)算D以擺球直徑和擺線長(zhǎng)度之和作為擺以擺球直徑和擺線長(zhǎng)度之和作為擺出息展運(yùn)算出息展運(yùn)算【思緒點(diǎn)撥】根據(jù)單擺做簡(jiǎn)諧【思緒點(diǎn)撥】根據(jù)單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)條件及單擺周期公式進(jìn)展判別運(yùn)動(dòng)條件及單擺

8、周期公式進(jìn)展判別【解析】當(dāng)擺角【解析】當(dāng)擺角5 5時(shí)，單時(shí)，單擺的振動(dòng)才可以以為是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；擺擺的振動(dòng)才可以以為是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)速度大，用時(shí)少，球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)速度大，用時(shí)少，計(jì)時(shí)誤差小，并且平衡位置容易確計(jì)時(shí)誤差小，并且平衡位置容易確定定(2)根據(jù)根據(jù)(1)可知可知g偏大的緣由能夠是：偏大的緣由能夠是：T偏小，偏小，l偏大，所以偏大，所以CD選項(xiàng)正確磁鐵選項(xiàng)正確磁鐵礦對(duì)鋼球有向下的引力，礦對(duì)鋼球有向下的引力，g值比正常偏值比正常偏大，大，A正確擺球的質(zhì)量對(duì)正確擺球的質(zhì)量對(duì)T和和g無(wú)影無(wú)影響，響，B錯(cuò)錯(cuò)在做在做“用單擺測(cè)定重力加速度用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)時(shí)，用擺長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，用

9、擺長(zhǎng)l和周期和周期T計(jì)算重力計(jì)算重力加速加速題型二題型二 實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處置實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處置例例2(1)假設(shè)知擺球直徑為假設(shè)知擺球直徑為2.00 cm，讓刻度尺的零點(diǎn)，讓刻度尺的零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)擺線的懸點(diǎn)，擺線豎直下垂，如圖對(duì)準(zhǔn)擺線的懸點(diǎn)，擺線豎直下垂，如圖742甲所甲所示，那么單擺擺長(zhǎng)是示，那么單擺擺長(zhǎng)是_假設(shè)測(cè)定了假設(shè)測(cè)定了40次全振次全振動(dòng)的時(shí)間如圖動(dòng)的時(shí)間如圖742乙中秒表所示，那么秒表讀數(shù)乙中秒表所示，那么秒表讀數(shù)是是_s，單擺的擺動(dòng)周期是，單擺的擺動(dòng)周期是_s.(2)假設(shè)測(cè)得的假設(shè)測(cè)得的g值偏小，能夠的緣值偏小，能夠的緣由是由是_(填寫代號(hào)填寫代號(hào))A測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)，忘記了擺球的半

10、徑測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)，忘記了擺球的半徑B擺線上端懸點(diǎn)未固定，擺動(dòng)中擺線上端懸點(diǎn)未固定，擺動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度添加了出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度添加了C開場(chǎng)計(jì)時(shí)時(shí)，秒表過(guò)早按下開場(chǎng)計(jì)時(shí)時(shí)，秒表過(guò)早按下D實(shí)驗(yàn)中誤將實(shí)驗(yàn)中誤將39次全振動(dòng)次數(shù)記次全振動(dòng)次數(shù)記為為40次次(3)某同窗在實(shí)驗(yàn)中，丈量某同窗在實(shí)驗(yàn)中，丈量6種不同種不同擺長(zhǎng)情況下單擺的振動(dòng)周期，記錄表擺長(zhǎng)情況下單擺的振動(dòng)周期，記錄表格如下：格如下：l/m0.40.50.80.91.01.2T/s1.26 1.42 1.79 1.90 2.00 2.20T2/s21.59 2.02 3.20 3.61 4.00 4.84以以l為橫坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，T2為縱坐標(biāo)，作出為縱坐標(biāo)，作出T2l圖線，并利用此圖線求重力加速圖線，并利用此圖線求重力加速度度【解析】該題調(diào)查用單擺測(cè)定重力加【解析】該題調(diào)查用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)原理，秒表的讀數(shù)方法、誤差分速度的實(shí)驗(yàn)原理，秒表的讀數(shù)方法