2.5實(shí)驗(yàn)用單擺測(cè)量重力加速度課件高二上學(xué)期物理人教版選擇性

第二章機(jī)械振動(dòng)2.5實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)量重力加速度了解地球表面重力加速度的分布，對(duì)地球物理學(xué)、航空航天技術(shù)及大地測(cè)量等領(lǐng)域有十分重要的意義。為此，就需要了解測(cè)量重力加速度的方法。?理論上，與重力相關(guān)的物理現(xiàn)象都可以用來(lái)測(cè)量g。例如，利用自由落體運(yùn)動(dòng)就可以測(cè)量g。一、

實(shí)驗(yàn)思路惠更斯在推導(dǎo)出單擺的周期公式后，用一個(gè)單擺測(cè)出了巴黎的重力加速度。我們也可以采用同樣的辦法，測(cè)量所在地區(qū)的重力加速度數(shù)值。

想一想，要根據(jù)上式測(cè)量重力加速度，需要測(cè)量哪些物理量?應(yīng)該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置、選擇實(shí)驗(yàn)器材?怎樣才能減小實(shí)驗(yàn)誤差?二、

實(shí)驗(yàn)裝置如圖2.5-1，在細(xì)線的一端打一個(gè)比小球上的孔徑稍大些的結(jié)，將細(xì)線穿過(guò)球上的小孔，并把細(xì)線上端固定在鐵架臺(tái)上，就制成一個(gè)單擺。將鐵夾固定在鐵架臺(tái)的上端，鐵架臺(tái)放在實(shí)驗(yàn)桌邊，使鐵夾伸到桌面以外，方便使用不同長(zhǎng)度的擺線。1.線有粗細(xì)、長(zhǎng)短的不同，伸縮性也有區(qū)別。不同的小球，質(zhì)量和體積有差異想一想，應(yīng)如何選擇擺線和擺球?為什么?2.圖2.5-2展示出了細(xì)線上端的兩種不同的懸掛方式。應(yīng)該選用哪種方式?為什么?你還有更好的設(shè)計(jì)嗎?思考與討論：三、物理量的測(cè)量擺長(zhǎng)的測(cè)量擺長(zhǎng)是擺線長(zhǎng)度和小球半徑之和。怎樣測(cè)量才能減小誤差?可以用刻度尺直接測(cè)量小球球心與懸掛點(diǎn)之間的距離作為擺長(zhǎng)的測(cè)量值，用圖2.5-3所示的方法減小誤差；也可用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑，算出它的半徑，再測(cè)量懸掛點(diǎn)與小球上端之間的距離，以兩者之和作為擺長(zhǎng)的測(cè)量值。周期的測(cè)量我們一般用停表測(cè)量單擺的周期。實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以測(cè)量單擺做一次全振動(dòng)的時(shí)間作為它的周期的測(cè)量值；也可以測(cè)量單擺做多次全振動(dòng)(例如幾十次)的時(shí)間，然后通過(guò)計(jì)算求出它的周期的測(cè)量值。哪種方法比較好?為什么?四、數(shù)據(jù)分析從測(cè)量的數(shù)據(jù)中選擇幾組，根據(jù)前面推導(dǎo)的公式，分別計(jì)算重力加速度，然后取平均值作為測(cè)量結(jié)果。除了這種方法，你還能想出別的方法來(lái)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到重力加速度嗎?查詢所在地區(qū)的重力加速度值，并與測(cè)得的結(jié)果進(jìn)行比較。如果有差異，想想可能是什么原因造成的。

解：A、B、E正確，C、D錯(cuò)誤.課堂練習(xí)：2.某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)探究a、b兩個(gè)物理量之間的定量關(guān)系時(shí)，測(cè)得了6組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如左表所示，它們的單位為P、Q。請(qǐng)用圖像(圖2.5-4)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，尋找它們之間的定量關(guān)系，根據(jù)圖像推出a、b之間關(guān)系的表達(dá)式。如果有常數(shù)，寫出常數(shù)的數(shù)值和單位。解：根據(jù)題表中數(shù)據(jù)，作出b2-a圖像如圖所示，在實(shí)驗(yàn)誤