2.5实验用单摆测量重力加速度课件高二上学期物理人教版选择性

2.5实验:用单摆测量重力加速度实验装置实验思路物理量的测量数据分析知识回顾：

一、实验思路2.实验原理：单摆在偏角很小(如小于5°)时的摆动，可以看成是简谐运动，其周期为：由此可得：只要测出单摆的摆长L和振动周期T,就可以求出当地的重力加速度g的值.

1.实验目的：利用单摆测定重力加速度。二、实验装置1.长约1m的细线2.稍重的带孔小铁球1个3.带有铁夹的铁架台1个4.米尺1把5.秒表1块6.游标卡尺PKPKPK有弹力无弹力1.实验器材：2.组装实验器材：(1)让线的一端穿过小球的小孔，然后打一个比小孔稍大一些的结，制成一个单摆。(2)把线的上端用铁夹固定在铁架台上并把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自由下垂，在单摆平衡位置处作上标记。三、物理量的测量1.测摆长：测摆线长度测摆球的直径方法一：

用刻度尺直接测量小球球心与悬挂点之间的距离作为摆长的测量值。方法二：

用游标卡尺测量小球的直径，算出它的半径，再用刻度尺测量悬挂点与小球上端之间的距离，以二者之和作为摆长的测量值。01cm2※

1.23cm※

精确到cm的十分位,即mm(毫米刻度尺)※

“3”是估读的，是不可靠的。※

能否把mm以下位读的更精确些？继续“放大”，给它刻刻度！知识拓展资料——游标卡尺的使用知识拓展资料——游标卡尺的使用1．结构：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺．【用途】外测量爪：测量厚度和外径内测量爪：测量内径深度尺：测量深度就是一把能测十多个cm的毫米刻度尺实现“放大”知识拓展资料——游标卡尺的使用测量工件厚度测量工件外径测量工件内径测量工件深度2、测量方法知识拓展资料——游标卡尺的使用3、游标卡尺种类（三种）：05100110分度0123456789001234567891050分度01020012320分度知识拓展资料——游标卡尺的使用4、10分度游标卡尺的刻数原理主尺游标01010cm9毫米1毫米0.9毫米（1）游标尺上有10个小等分刻度,

总长等于

9mm（2）因此游标尺的每一分度与主尺的最小分度相差

0.1mm知识拓展资料——游标卡尺的使用主尺游标尺01010cm

(3)当左右测量爪合在一起,游标尺的零刻度与主尺的零刻度对齐时,只有游标尺的第十条刻度与主尺

的9mm刻度对齐,其余的刻度线都不对齐.

(4)游标尺的第一条刻度线在主尺的1mm刻度线左边0.1mm处,游标尺的第二条刻度线在主尺的2mm

刻度线左边0.2mm处…………知识拓展资料——游标卡尺的使用主尺游标尺010游标向右移动0.1mm原理(4)在两测量爪间放一张厚0.1mm的纸片,游标尺就向右移动0.1mm

这时游标尺的第1条刻度线（不含0刻度）与主尺上的其中一刻度线(1mm)对齐,其余刻度线与主尺上的刻度线不对齐;

在两测量爪间放一张厚0.5mm的纸片,游标尺就向右移动0.5mm

这时游标尺的第5条刻度线（不含0刻度）与主尺上的其中一刻度线(5mm)对齐,其余刻度线与主尺上的刻度线不对齐;010N×0.1mm被测薄片的厚度不超过1mm时知识拓展资料——游标卡尺的使用2.2cm+6×0.1mm=2.2cm+0.6mm=2.2cm+0.06cm=

cm

2.26=22mm+0.6mm=

mm

22.6说明：（1）10等分的精确度（也即

）

整数

+小数读数公式主尺游标尺(cm)(mm)Acm

+N×0.1mm（2）游标卡尺不需要估读

（3）“靠向一致”知识拓展资料——游标卡尺的使用整数

+小数10等分主尺游标尺(cm)(mm)Acm

+N×0.1mmAcm

+N×mm整数

+小数20等分主尺游标尺(cm)(mm)Acm

+N×0.05mmAcm

+N×mm整数

+小数主尺游标尺(cm)(mm)Acm

+N×0.02mmAcm

+N×mm50等分5、游标卡尺读数公式知识拓展资料——游标卡尺的使用读数的最后一道防线：主尺12cm游标尺01020L=+×

=两刻度对齐

0.5cm

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0.05mm5.80mm检查位数是否正确三、物理量的测量2.测周期：将单摆从平衡位置拉开一个小角度(摆角小于5°)，然后释放摆球让单摆在竖直平面内摆动。当单摆摆动稳定后，过平衡位置时开始计时，测量30～50次全振动的时间。计算出完成一次全振动的时间，即为单摆的振动周期T。知识拓展资料——秒表的使用2分7.6秒031233435637839411043121445164718492051225324265557285901267891011345121314知识拓展资料——秒表的使用0312334356378394110431214451647184920512253242655572859012678910113451213141分51.4秒四、数据处理1.平均值法：每改变一次摆长,将相应的l和T代入公式

中求出g值,最后求出g的平均值。设计如下所示实验表格：实验次数摆长l(m)周期T(s)加速度g(m/s2)g的平均值1

2

3

四、数据处理2.图像法：由周期公式：得斜率：

即，做出T2-l图像，求出斜率k,则：误差分析主要来自于单摆模型本身是否符合要求，即悬点是否固定，摆球和摆长是否符合要求，最大摆角是否不超过5°，是否在同一竖直平面内摆动等。（2）测长度和摆球直径时，读数也容易产生误差。1.系统误差2.偶然误差（1）主要来自于时间测量，测量时间时要求从摆球通过平衡位置开始计时，在记次数时不能漏记或多记。同时应多次测量，再对多次测量结果求平均值。机械式停表只能精确到0.1s，读数时不需估读.小结：1.原理：2.摆长：3.周期：4.重力加速度①平均值法②图像法练一练：1.同学利用单摆测定当地的重力加速度.（1）实验室已经提供的器材有：铁架台、夹子秒表、游标卡尺.除此之外，还需要的器材有______.A．长度约为1m的细线B．长度约为30cm的细线C．直径约为2cm的钢球D．直径约为2cm的木球E．最小刻度为1cm的直尺F．最小刻度为1mm的直尺（2）为了减小测量周期的误差，实验时需要在适当的位置做一标记，当摆球通过该标记时