《实验：用单摆测量重力加速度课件 2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验：用单摆测量重力加速度课件 2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册.pptx（16页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第二章第二章机械振动机械振动第第5 5节节 实验：用单摆测重力加速度实验：用单摆测重力加速度新 课 引 入 了解地球表面重力加速度的分布，对地球物理学、航空航天技术及大地测量等领域有十分重要的意义。为此，就需要了解测量重力加速度的方法。思考：怎么测重力加速度？利用自由落体运动利用单摆新 课 教 学1 1用单摆测量重力加速度用单摆测量重力加速度2 2会使用秒表测量时间会使用秒表测量时间3 3能分析实验误差的来源，并能采用适当方法减小测量误差能分析实验误差的来源，并能采用适当方法减小测量误差一、实验目的新 课 教 学二、实验原理单摆单摆做简谐运动做简谐运动周期周期公式公式：思考：要根据上式测量重力
2、加速度，需要测量哪些物理量？摆长摆长L L、振动周期振动周期T T新 课 教 学长长约约1 m1 m的的细线细线稍稍重的带孔小铁球重的带孔小铁球1 1个个带有带有铁夹的铁架台铁夹的铁架台1 1个个米尺米尺1 1把把秒表秒表1 1块块游标卡尺游标卡尺三、实验器材新 课 教 学新 课 教 学思考：思考：1 1.线线有有粗粗细细、长长短短的的不不同同，伸伸缩缩性性也也有有区区别别。不不同同的的小小球球，质量和体积有差异。想一想，应如何选择摆线和摆球？为什么质量和体积有差异。想一想，应如何选择摆线和摆球？为什么？线线的的选选择择:细细一一些些、适适当当长长一一些些(本本实实验验要要求求1m1m左左右右
3、)。不不可可伸长伸长,且且细线质量相对于摆球质量可忽略细线质量相对于摆球质量可忽略。摆摆球的选择球的选择:半径小一些半径小一些(远小于摆线长度远小于摆线长度)、质量质量大一些大一些。这样这样做成的装置才符合单摆模型做成的装置才符合单摆模型,当据角小于当据角小于55时时,才可看成才可看成简谐运动。简谐运动。新 课 教 学2.2.如图如图画出了细线上端的两种不同的悬挂方式。应该选用哪种画出了细线上端的两种不同的悬挂方式。应该选用哪种方式？为什么？你还有更好的设计吗？方式？为什么？你还有更好的设计吗？应选应选用乙方式悬桂用乙方式悬桂,因为相对于甲装置因为相对于甲装置,乙装置在单摆据动过乙装置在单摆据
4、动过程程中中摆摆长长不变不变,且可调整摆长且可调整摆长。还还可采取可采取双线摆双线摆,可以防止单据在摆动过程可以防止单据在摆动过程中形成中形成圆锥摆圆锥摆。双线摆双线摆新 课 教 学四、实验步骤新 课 教 学五、数据处理新 课 教 学2.2.图像法图像法O2l=新 课 教 学1 1系统误差：主要来源于单摆模型本身是否符合要求系统误差：主要来源于单摆模型本身是否符合要求 即悬点是否固定，球、线是否符合要求，振动是即悬点是否固定，球、线是否符合要求，振动是圆锥摆圆锥摆还是还是在同一竖直平面内振动以及测量哪段长度作为摆长等等在同一竖直平面内振动以及测量哪段长度作为摆长等等2 2偶然误差：主要来自时间
5、偶然误差：主要来自时间(即单摆周期即单摆周期)的测量上的测量上 摆球通过平衡位置开始计时，不能多记或漏记振动次数为摆球通过平衡位置开始计时，不能多记或漏记振动次数为了减小偶然误差，应进行多次测量取平均值了减小偶然误差，应进行多次测量取平均值3 3本实验中长度本实验中长度(摆线长、摆球的直径摆线长、摆球的直径)的测量时，读数读到毫的测量时，读数读到毫米位即可米位即可(即使用卡尺测摆球直径也只需保留到毫米位即使用卡尺测摆球直径也只需保留到毫米位)时间的时间的测量中，秒表读数的有效数字的末位在测量中，秒表读数的有效数字的末位在“秒秒”的十分位即可的十分位即可六、误差分析新 课 教 学1 1实实验验所
6、所用用的的单单摆摆应应符符合合理理论论要要求求，即即线线要要细细、轻轻、不不易易伸伸长长，摆球要体积小、质量大摆球要体积小、质量大(密度大密度大)，并且最大偏角，并且最大偏角不超过不超过5.5.2 2单单摆摆悬悬线线上上端端要要固固定定，即即用用铁铁夹夹夹夹紧紧，以以免免摆摆球球摆摆动动时时摆摆线线长度不稳定长度不稳定3 3摆长应是悬点到球心的距离摆长应是悬点到球心的距离，等于摆线长加上小球半径，等于摆线长加上小球半径4 4摆摆动动时时，要要使使之之保保持持在在同同一一个个运运动动平平面面内内，不不要要形形成成圆圆锥锥摆摆，方法是将摆球拉到一定位置后由静止释放方法是将摆球拉到一定位置后由静止释放5.测测量量单单摆摆周周期期时时，应应从从摆摆球球经经过过平平衡衡位位置置(即即最最低低点点)时时开开始始计计时时，以以后后摆摆球球从从同同一一方方向向通通过过平平衡衡位位置置时时进进行行计计数数，且且在在数数“零零”的同时按下秒表，开始计时、计数的同时按下秒表，开始计时、计数七、注意事项新 课 教 学=解解得：得：圆锥摆圆锥摆谢谢观谢谢观看！看！