新教材高中物理第二章機(jī)械振動(dòng)第5節(jié)實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)量重力加速度課件新人教版選擇性必修第一冊(cè)

第二章

機(jī)械振動(dòng)第5節(jié)

實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)量重力加速度課標(biāo)解讀課標(biāo)要求素養(yǎng)要求1.會(huì)用單擺測(cè)量重力加速度的大小。2.能正確熟練地使用游標(biāo)卡尺和停表。1.科學(xué)探究：能完成實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)探究，測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過程，培養(yǎng)動(dòng)手能力和合作意識(shí)。

六、誤差分析1.系統(tǒng)誤差主要來源于單擺模型本身。即懸點(diǎn)是否固定，擺球是否可看作質(zhì)點(diǎn)，球、線是否符合要求，擺動(dòng)是圓錐擺還是在同一豎直平面內(nèi)振動(dòng)以及測(cè)量哪段長度作為擺長等。2.偶然誤差主要來自時(shí)間（即單擺周期）的測(cè)量。因此，要注意測(cè)準(zhǔn)時(shí)間（周期）。要從擺球通過平衡位置開始計(jì)時(shí)，并采用倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)的方法，即4，3，2，1，

4.擺球振動(dòng)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。5.計(jì)算單擺的振動(dòng)次數(shù)時(shí)，應(yīng)從擺球通過最低位置時(shí)開始計(jì)時(shí)。探究點(diǎn)一

實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)操作例在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：

AB

（2）用游標(biāo)卡尺測(cè)小球的直徑，如圖所示，則小球的直徑是__________。

CD

（1）某同學(xué)組裝單擺時(shí)，在擺線上端的懸點(diǎn)處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺(tái)的鐵夾將橡皮夾緊，如圖所示。這樣做的目的是_____（填字母代號(hào)）。AC保證擺動(dòng)過程中擺長不變

B.可使周期測(cè)量得更加準(zhǔn)確C.需要改變擺長時(shí)便于調(diào)節(jié) D.保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng)[解析]保證擺動(dòng)過程中擺長不變，A正確；在擺線上端的懸點(diǎn)處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺(tái)的鐵夾將橡皮夾緊，是為了防止運(yùn)動(dòng)過程中擺長發(fā)生變化，如果需要改變擺長來探究擺長與周期關(guān)系時(shí)，方便調(diào)節(jié)擺長，C正確，B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)中的操作不能保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，D錯(cuò)誤。

12.01.0050

ABE

探究點(diǎn)二

數(shù)據(jù)處理與誤差分析例物理實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)做“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)。

ACEGE.停表F.時(shí)鐘G.最小刻度為1毫米的刻度實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)需要從上述器材中選擇_________（填寫器材前面的字母）。

A

D

用單擺測(cè)定重力加速度實(shí)驗(yàn)的誤差分析（1）利用圖像法處理數(shù)據(jù)具有形象、直觀的特點(diǎn)，同時(shí)也能減小實(shí)驗(yàn)誤差。利用圖像法分析處理時(shí)要特別注意圖像的斜率及截距的物理意義。（2）本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差主要來源于單擺模型本身是否符合要求，即懸點(diǎn)固定，小球質(zhì)量大、體積小，細(xì)線輕質(zhì)非彈性，振動(dòng)是在同一豎直平面內(nèi)的振動(dòng)，這些要求是否符合。（3）本實(shí)驗(yàn)的偶然誤差主要來自時(shí)間的測(cè)量和擺線長度的測(cè)量，因此，要從擺球通過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，不能多計(jì)或漏計(jì)擺球全振動(dòng)次數(shù)。使用刻度尺測(cè)量擺線長度時(shí)，要多次測(cè)量取平均值以減小誤差。

ACE

2.在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：

低

0.9980

（4）考慮到單擺振動(dòng)時(shí)空氣浮力的影響后，學(xué)生甲說：“因?yàn)榭諝飧×εc擺球重力方向相反，它對(duì)球的作用相當(dāng)于重力加速度變小，因此振動(dòng)周期變大?！睂W(xué)生乙說：“浮力對(duì)擺球的影響好像用一個(gè)輕一些的擺球做實(shí)驗(yàn)，因此振動(dòng)周期不變”，這兩個(gè)學(xué)生中____。A.甲的說法正確B.乙的說法正確C.兩學(xué)生的說法都是錯(cuò)誤的A[解析]由于受到空氣浮力的影響，小球的質(zhì)量沒變而相當(dāng)于小球所受重力減小，即等效重力加速度減小，因而振動(dòng)周期變大，A正確。

BC

0.875075.21.88

3.表是用單擺測(cè)定重力加速度實(shí)驗(yàn)中獲得的有關(guān)數(shù)據(jù)：0.50.60.81.12.02.43.24.4（1）[答案]見解析

1.059.86

4.用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

AD

（3）表是某同學(xué)記錄的3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并做了部分計(jì)算處理。組次12380.0090.00100.0090.095.5100.51.801.919.749.73

2.019.76

5.[2021山東臨沂高二期末]在“利用單擺測(cè)量重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，

ADG

C

C

0.450.400.350.300.250.202.112.142.202.302.432.64（1）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出圖乙所示的擬合直線，圖中縱