2.5實驗用單擺測量重力加速度課件高二上學期物理人教版選擇性

2.5實驗:用單擺測量重力加速度實驗裝置實驗思路物理量的測量數(shù)據(jù)分析知識回顧：

一、實驗思路2.實驗原理：單擺在偏角很小(如小于5°)時的擺動，可以看成是簡諧運動，其周期為：由此可得：只要測出單擺的擺長L和振動周期T,就可以求出當?shù)氐闹亓铀俣萭的值.

1.實驗目的：利用單擺測定重力加速度。二、實驗裝置1.長約1m的細線2.稍重的帶孔小鐵球1個3.帶有鐵夾的鐵架臺1個4.米尺1把5.秒表1塊6.游標卡尺PKPKPK有彈力無彈力1.實驗器材：2.組裝實驗器材：(1)讓線的一端穿過小球的小孔，然后打一個比小孔稍大一些的結(jié)，制成一個單擺。(2)把線的上端用鐵夾固定在鐵架臺上并把鐵架臺放在實驗桌邊，使鐵夾伸到桌面以外，讓擺球自由下垂，在單擺平衡位置處作上標記。三、物理量的測量1.測擺長：測擺線長度測擺球的直徑方法一：

用刻度尺直接測量小球球心與懸掛點之間的距離作為擺長的測量值。方法二：

用游標卡尺測量小球的直徑，算出它的半徑，再用刻度尺測量懸掛點與小球上端之間的距離，以二者之和作為擺長的測量值。01cm2※

1.23cm※

精確到cm的十分位,即mm(毫米刻度尺)※

“3”是估讀的，是不可靠的?！?/p>

能否把mm以下位讀的更精確些？繼續(xù)“放大”，給它刻刻度！知識拓展資料——游標卡尺的使用知識拓展資料——游標卡尺的使用1．結(jié)構(gòu)：主尺、游標尺(主尺和游標尺上各有一個內(nèi)、外測量爪)、游標卡尺上還有一個深度尺．【用途】外測量爪：測量厚度和外徑內(nèi)測量爪：測量內(nèi)徑深度尺：測量深度就是一把能測十多個cm的毫米刻度尺實現(xiàn)“放大”知識拓展資料——游標卡尺的使用測量工件厚度測量工件外徑測量工件內(nèi)徑測量工件深度2、測量方法知識拓展資料——游標卡尺的使用3、游標卡尺種類（三種）：05100110分度0123456789001234567891050分度01020012320分度知識拓展資料——游標卡尺的使用4、10分度游標卡尺的刻數(shù)原理主尺游標01010cm9毫米1毫米0.9毫米（1）游標尺上有10個小等分刻度,

總長等于

9mm（2）因此游標尺的每一分度與主尺的最小分度相差

0.1mm知識拓展資料——游標卡尺的使用主尺游標尺01010cm

(3)當左右測量爪合在一起,游標尺的零刻度與主尺的零刻度對齊時,只有游標尺的第十條刻度與主尺

的9mm刻度對齊,其余的刻度線都不對齊.

(4)游標尺的第一條刻度線在主尺的1mm刻度線左邊0.1mm處,游標尺的第二條刻度線在主尺的2mm

刻度線左邊0.2mm處…………知識拓展資料——游標卡尺的使用主尺游標尺010游標向右移動0.1mm原理(4)在兩測量爪間放一張厚0.1mm的紙片,游標尺就向右移動0.1mm

這時游標尺的第1條刻度線（不含0刻度）與主尺上的其中一刻度線(1mm)對齊,其余刻度線與主尺上的刻度線不對齊;

在兩測量爪間放一張厚0.5mm的紙片,游標尺就向右移動0.5mm

這時游標尺的第5條刻度線（不含0刻度）與主尺上的其中一刻度線(5mm)對齊,其余刻度線與主尺上的刻度線不對齊;010N×0.1mm被測薄片的厚度不超過1mm時知識拓展資料——游標卡尺的使用2.2cm+6×0.1mm=2.2cm+0.6mm=2.2cm+0.06cm=

cm

2.26=22mm+0.6mm=

mm

22.6說明：（1）10等分的精確度（也即

）

整數(shù)

+小數(shù)讀數(shù)公式主尺游標尺(cm)(mm)Acm

+N×0.1mm（2）游標卡尺不需要估讀

（3）“靠向一致”知識拓展資料——游標卡尺的使用整數(shù)

+小數(shù)10等分主尺游標尺(cm)(mm)Acm

+N×0.1mmAcm

+N×mm整數(shù)

+小數(shù)20等分主尺游標尺(cm)(mm)Acm

+N×0.05mmAcm

+N×mm整數(shù)

+小數(shù)主尺游標尺(cm)(mm)Acm

+N×0.02mmAcm

+N×mm50等分5、游標卡尺讀數(shù)公式知識拓展資料——游標卡尺的使用讀數(shù)的最后一道防線：主尺12cm游標尺01020L=+×

=兩刻度對齊

0.5cm

16

0.05mm5.80mm檢查位數(shù)是否正確三、物理量的測量2.測周期：將單擺從平衡位置拉開一個小角度(擺角小于5°)，然后釋放擺球讓單擺在豎直平面內(nèi)擺動。當單擺擺動穩(wěn)定后，過平衡位置時開始計時，測量30～50次全振動的時間。計算出完成一次全振動的時間，即為單擺的振動周期T。知識拓展資料——秒表的使用2分7.6秒031233435637839411043121445164718492051225324265557285901267891011345121314知識拓展資料——秒表的使用0312334356378394110431214451647184920512253242655572859012678910113451213141分51.4秒四、數(shù)據(jù)處理1.平均值法：每改變一次擺長,將相應的l和T代入公式

中求出g值,最后求出g的平均值。設(shè)計如下所示實驗表格：實驗次數(shù)擺長l(m)周期T(s)加速度g(m/s2)g的平均值1

2

3

四、數(shù)據(jù)處理2.圖像法：由周期公式：得斜率：

即，做出T2-l圖像，求出斜率k,則：誤差分析主要來自于單擺模型本身是否符合要求，即懸點是否固定，擺球和擺長是否符合要求，最大擺角是否不超過5°，是否在同一豎直平面內(nèi)擺動等。（2）測長度和擺球直徑時，讀數(shù)也容易產(chǎn)生誤差。1.系統(tǒng)誤差2.偶然誤差（1）主要來自于時間測量，測量時間時要求從擺球通過平衡位置開始計時，在記次數(shù)時不能漏記或多記。同時應多次測量，再對多次測量結(jié)果求平均值。機械式停表只能精確到0.1s，讀數(shù)時不需估讀.小結(jié)：1.原理：2.擺長：3.周期：4.重力加速度①平均值法②圖像法練一練：1.同學利用單擺測定當?shù)氐闹亓铀俣?（1）實驗室已經(jīng)提供的器材有：鐵架臺、夾子秒表、游標卡尺.除此之外，還需要的器材有______.A．長度約為1m的細線B．長度約為30cm的細線C．直徑約為2cm的鋼球D．直徑約為2cm的木球E．最小刻度為1cm的直尺F．最小刻度為1mm的直尺（2）為了減小測量周期的誤差，實驗時需要在適當?shù)奈恢米鲆粯擞?，當擺球通過該標記時