1用單擺測定重力加速度用單擺測定重力加速度 一、學生預習實驗：用單擺測定重力一、學生預習實驗：用單擺測定重力加速度。加速度。 二、實驗思考題：二、實驗思考題： 1、用單擺測量重力加速度是根據(jù)什么物理、用單擺測量重力加速度是根據(jù)什么物理原理？重力加速度的計算式是怎樣的？原理？重力加速度的計算式是怎樣的？ 2、該實驗需要測量哪些量？各用什么測量、該實驗需要測量哪些量？各用什么測量工具？讀數(shù)各有幾位數(shù)字？計算出來的重力工具？讀數(shù)各有幾位數(shù)字？計算出來的重力加速度是幾位有效數(shù)字？（三位）加速度是幾位有效數(shù)字？（三位）2 3、單擺應選用什么樣的球？什么樣的線？線長度應、單擺應選用什么樣的球？什么樣的線？線長度應當在什么范圍內(nèi)？（小于當在什么范圍內(nèi)？（小于100cm） 4、怎樣保證小球的擺動是簡諧運動？小球擺成圓錐、怎樣保證小球的擺動是簡諧運動？小球擺成圓錐擺，對周期有什么影響？擺，對周期有什么影響？ 5、測量擺長用什么測量工具？有必要用卡尺或千分、測量擺長用什么測量工具？有必要用卡尺或千分尺嗎？尺嗎？ 6、怎樣測量單擺周期？從何處開始計時？到何處停、怎樣測量單擺周期？從何處開始計時？到何處停止計時？測止計時？測30-50個周期有什么好處？個周期有什么好處？ 7、秒表怎樣讀數(shù)？短針怎樣讀數(shù)？長針怎樣讀數(shù)？、秒表怎樣讀數(shù)？短針怎樣讀數(shù)？長針怎樣讀數(shù)？要不要估讀？秒表奇數(shù)位與偶數(shù)位的刻度不連續(xù)是怎要不要估讀？秒表奇數(shù)位與偶數(shù)位的刻度不連續(xù)是怎么回事？么回事？ 8、刻度尺長度只有、刻度尺長度只有30cm，怎樣測重力加速度？，怎樣測重力加速度？3三、解答實驗思考題，并做總結(jié)： 1、實驗目的：用單擺測定當?shù)刂亓铀俣?、實驗目的：用單擺測定當?shù)刂亓铀俣?2、實驗原理：、實驗原理： 單擺做簡諧運動時，其周期為單擺做簡諧運動時，其周期為 ，故有，故有 , 因此測出單擺的擺長和振動周期因此測出單擺的擺長和振動周期T，就可以求出當?shù)氐闹亓铀俣鹊臄?shù)值。就可以求出當?shù)氐闹亓铀俣鹊臄?shù)值。 3、實驗器材：實驗器材： 帶孔小鋼球一個，約帶孔小鋼球一個，約1m長的線繩一條，鐵架臺、長的線繩一條，鐵架臺、米尺、秒表、游標卡尺；米尺、秒表、游標卡尺；glT2224Tlg44、實驗步驟： 做單擺：取約做單擺：取約1米長的線繩穿過帶孔的小鋼球，并打米長的線繩穿過帶孔的小鋼球，并打一個比小孔大一些的結(jié)，然后拴在桌邊的支架上。一個比小孔大一些的結(jié)，然后拴在桌邊的支架上。 用米尺量出懸線用米尺量出懸線長長l，準確到毫米，用游標卡尺測擺，準確到毫米，用游標卡尺測擺球直徑，算出半徑球直徑，算出半徑r，也準確到毫米，則擺長為，也準確到毫米，則擺長為l+r（注（注意懸線長即擺繩長的量法）。意懸線長即擺繩長的量法）。 把單擺從平衡位置拉開一個角度放開它，用秒表測量把單擺從平衡位置拉開一個角度放開它，用秒表測量單擺完成單擺完成30次全振動（或次全振動（或50次）所用的時間，求出完次）所用的時間，求出完成一次全振動所需要的時間，這個平均時間就是單擺的成一次全振動所需要的時間，這個平均時間就是單擺的周期。反復測量三次，再算出測得周期數(shù)值的平均值。周期。反復測量三次，再算出測得周期數(shù)值的平均值。 把測得的周期（用平均值）和擺長的數(shù)值代入公式，把測得的周期（用平均值）和擺長的數(shù)值代入公式，求出重力加速度求出重力加速度g的值來。的值來。55、注意事項： 選擇材料時應選擇細輕又不易伸長的線，長度一般在選擇材料時應選擇細輕又不易伸長的線，長度一般在1m左右，小球應選用密度較大的金屬球，直徑應較小，左右，小球應選用密度較大的金屬球，直徑應較小，最好不超過最好不超過2cm； 單擺懸線的上端不可隨意卷在鐵夾的桿上，應夾緊在單擺懸線的上端不可隨意卷在鐵夾的桿上，應夾緊在鐵夾中，以免擺動時發(fā)生擺線下滑，擺長改變的現(xiàn)象；鐵夾中，以免擺動時發(fā)生擺線下滑，擺長改變的現(xiàn)象； 注意擺動時擺角不能過大；注意擺動時擺角不能過大； 擺球擺動時，要使之保持在同一個豎直平面內(nèi)，不要擺球擺動時，要使之保持在同一個豎直平面內(nèi)，不要形成圓錐擺；形成圓錐擺； 測量就從球通過平衡位置時開始計時，因為在此位置測量就從球通過平衡位置時開始計時，因為在此位置擺球速度最大，易于分辨小球過此位置的時刻。擺球速度最大，易于分辨小球過此位置的時刻。6第二課時：實驗操作課 一、學生分組實驗 二、相關(guān)練習題 1、測定重力加速度時：、測定重力加速度時： 擺球就選用擺球就選用 ，擺線宜選用，擺線宜選用 。 測擺線的長度用測擺線的長度用 ，要求準確到，要求準確到 ，測小球直徑，測小球直徑用用 ，要求準確到，要求準確到 ，測量擺動，測量擺動30-50次時間次時間用用 。 此外，還需要配備此外，還需要配備 和和 。72、某同學測定的G的數(shù)值比當?shù)毓J值大，造成的原因可能是 。 擺球質(zhì)量太大了；擺球質(zhì)量太大了； 擺長太長了；擺長太長了； 擺角太大了（擺角仍小于擺角太大了（擺角仍小于10）；）； 量擺長時從懸點量到球的最下端；量擺長時從懸點量到球的最下端； 計算擺長時忘記把小球半徑加進去；計算擺長時忘記把小球半徑加進去； 擺球不是在豎直平面內(nèi)做簡諧振動，而是做擺球不是在豎直平面內(nèi)做簡諧振動，而是做圓錐擺運動；圓錐擺運動； 計算周期時，將（計算周期時，將（n-1）次全振動誤記為）次全振動誤記為n次次全振動；全振動；83、為了提高周期的測量精度，下列哪些做法是可取的？ A、用秒表直接測量一次全振動的時間；、用秒表直接測量一次全振動的時間； B、用秒表測、用秒表測30至至50次人振動的時間，計算出次人振動的時間，計算出平均周期；平均周期； C、在平衡位置啟動秒表和結(jié)束計時；、在平衡位置啟動秒表和結(jié)束計時； D、在最大位移處啟動秒表和結(jié)束計時；、在最大位移處啟動秒表和結(jié)束計時； E、用秒表測、用秒表測100次全振動時間，計算平均周期；次全振動時間，計算平均周期； F、在平衡位置啟動秒表，并開始計算，當擺球、在平衡位置啟動秒表，并開始計算，當擺球第第30次經(jīng)過平衡位置時制動秒表，若讀數(shù)為次經(jīng)過平衡位置時制動秒表，若讀數(shù)為t，則則T=t/30。