25用單擺測(cè)重力加速度（課件）高二物理（人教版2019選擇性）

第二章：第5節(jié)

實(shí)驗(yàn)用單擺測(cè)量重力加速度高中物理選擇性必修第一冊(cè)主講老師：陳慶威目錄CONTENT高中物理選擇性必修第一冊(cè)實(shí)驗(yàn)思路實(shí)驗(yàn)裝置物理量的測(cè)量數(shù)據(jù)分析測(cè)量的意義00.高中物理選擇性必修第一冊(cè)

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。實(shí)驗(yàn)思路第一部分高中物理選擇性必修第一冊(cè)實(shí)驗(yàn)思路01.

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。當(dāng)擺角較小時(shí)，單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，根據(jù)其周期公式可得

惠更斯高中物理選擇性必修第一冊(cè)問(wèn)題與思考02.

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？實(shí)驗(yàn)裝置第二部分高中物理選擇性必修第一冊(cè)實(shí)驗(yàn)器材01.鐵架臺(tái)（帶鐵夾），中心有孔的金屬小球，約1m長(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)，米尺，游標(biāo)卡尺（選用），停表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(xiàn)。高中物理選擇性必修第一冊(cè)思考與討論02.PKPKPK有彈力無(wú)彈力擺球與擺線(xiàn)的選擇實(shí)驗(yàn)測(cè)量第三部分高中物理選擇性必修第一冊(cè)測(cè)擺長(zhǎng)01.

用米尺量出從懸點(diǎn)到小球上端的懸線(xiàn)長(zhǎng)l0，再用游標(biāo)卡尺測(cè)量出擺球的直徑d，則擺長(zhǎng)l＝l0＋

。測(cè)擺線(xiàn)長(zhǎng)度測(cè)擺球的直徑高中物理選擇性必修第一冊(cè)測(cè)周期02.

將單擺從平衡位置拉開(kāi)一個(gè)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(dòng)。當(dāng)單擺擺動(dòng)穩(wěn)定后，過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)量30～50次全振動(dòng)的時(shí)間。計(jì)算出完成一次全振動(dòng)的時(shí)間，即為單擺的振動(dòng)周期T。高中物理選擇性必修第一冊(cè)停表的讀數(shù)02.0312334356378394110431214451647184920512253242655572859012678910113451213141分51.4秒100.0s

數(shù)據(jù)分析第四部分高中物理選擇性必修第一冊(cè)平均值法01.每改變一次擺長(zhǎng)，將相應(yīng)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(jì)如表所示實(shí)驗(yàn)表格實(shí)驗(yàn)次數(shù)擺長(zhǎng)l(m)周期T(s)加速度g(m/s2)g的平均值1

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高中物理選擇性必修第一冊(cè)圖像法02.由T＝2π得T2＝l，作出T2－l圖像，即以T2為縱軸，以l為橫軸。其斜率，由圖像的斜率即可求出重力加速度g。高中物理選擇性必修第一冊(cè)問(wèn)題與思考03.若某同學(xué)用單擺測(cè)定重力加速度實(shí)驗(yàn)把繩長(zhǎng)當(dāng)成了擺長(zhǎng)，能否求得重力加速度？LT20-r由l－T2圖像的斜率可求g，縱軸截距的絕對(duì)值為小球半徑。高中物理選擇性必修第一冊(cè)誤差分析04.

1.系統(tǒng)誤差高中物理選擇性必修第一冊(cè)誤差分析05.（1）主要來(lái)自于時(shí)間測(cè)量，測(cè)量時(shí)間時(shí)要求從擺球通過(guò)平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，在計(jì)次數(shù)時(shí)不能漏計(jì)或多計(jì)。同時(shí)應(yīng)多次測(cè)量，再對(duì)多次測(cè)量結(jié)果求平均值。（2）測(cè)長(zhǎng)度和擺球直徑時(shí)，讀數(shù)也容易產(chǎn)生誤差。秒表讀數(shù)讀到秒的十分位即可。2.偶然誤差高中物理選擇性必修第一冊(cè)

注意事項(xiàng)06.高中物理選擇性必修第一冊(cè)其他測(cè)量方法07.1.物體作自由落體運(yùn)動(dòng)：2.物體從光滑的斜面上由靜止下滑：3.物體靜止于水平面