2.4用单摆测量重力加速度 教学设计

《用单摆测量重力加速度》教学设计
教学目标：
理解单摆的周期公式，知道用单摆测量重力加速度的原理；
能恰当选用基本的实验器材，会设计实验方案间接测量当地重力加速度，会分析实验中存在的实验误差，培养学生的科学探究能力；
能选用计算法、图像法等科学方法分析与处理实验数据。
教学重点：
根据单摆的周期公式，分别应用计算法和图像法得到本地的重力加速度
教学难点：
设计实验方案间接测量当地重力加速度；
建立坐标系，处理实验数据。
教学方法：
实验探究
课时安排：1课时
情境引入：
惠更斯在推导出单摆的周期公式后，用一个单摆测出了巴黎的重力加速度。我们也可以采用同样的办法，测量所在地区的重力加速度数值。
新课教学：
【思考问题】（1）请根据单摆的振动周期公式，推导出重力加速度的表达式。
（2）要根据上式测量重力加速度，需要测量哪些物理量？
【实验与探究】用如图所示装置来测量重力加速度。
【思考问题】（1）线有粗细、长短的不同，伸缩性也有区别。不同的小球，质量和体积有差异。想一想，应如何选择摆线和摆球？为什么？
（2）如图画出了细线上端的两种不同的悬挂方式。应该选用哪种方式？为什么？
如何测量单摆的摆长？
摆长：
实验时，可以测量单摆做一次全振动的时间作为它的周期的测量值；也可以测量单摆做多次全振动（例如几十次）的时间，然后通过计算求出它的周期的测量值。哪种方法比较好？为什么？
用秒表测出单摆完成30~50次全振动的时间，设全振动次数为。
则单摆的振动周期：
（5）请设计一个表格收集实验数据。
实验次数 摆线的长度/m 摆球直径/m 摆长/m 全振动次数 振动时间/s 振动周期 重力加速度
1
2
3

（6）请根据记录的实验数据，你有哪些方法来处理实验数据，得到重力加速度？
课堂小结：
掌握单摆的周期公式，能利用单摆公式测出重力加速度；
掌握好处理实验数据的方法。
课后作业：
第3题