教科版物理选修3-4第一章1.5_利用单摆测重力加速度课件（共24张PPT）

课件24张PPT。3－4－2.5利用单摆
测重力加速度一、利用单摆测定重力加速度（1）实验目的： 用单摆测定当地的重力加速度，巩固和加深对单摆周期公式的理解（2）实验原理： 根据单摆周期公式T=2 ，在它近似适用的范围内，有g=4π2L/T2，通过实验方法测出摆长L和周期T，即可计算得知当地的重力加速度g的值。（3）实验器材： 铁架台及铁夹，金属小球（上面有一个通过球心的小孔），秒表，细线（1m左右），刻度尺（最小刻度为毫米），游标卡尺。①让细线穿过球上小孔，在细线一端打一个比孔大一些的线结，制成一个单摆。
②将铁夹固定在铁架台上端，铁架台放在实验桌边，使铁夹伸出桌面之外。然后把单摆上端固定在铁夹上，使摆球自由下垂。
③用刻度尺测量摆线长L0，用游标卡尺测出摆球的直径d，L=L0+d/2。
④把单摆从平衡位置拉开一个角度，并使这个角度不大于50，然后释放它。当摆球某次达最低点时用秒表开始计时，测量单摆全振动30-50次的时间，求出一次全振动的平均时间，即单摆的周期T。
⑤反复测量三次，算出测得周期T的平均值，连同测得的摆长值代入公式 g=4π2L/T2，求出重力加速度g的值，完成下面的表格。（4）实验步骤：⑥改变摆长，重复③到⑤步骤求出重力加速度的平均值
⑦也可绘T2—L图像，利用g=4π2/k计算（k为图线的斜率）①选择摆线时应选择细而不易伸长的线，比如用单根尼龙丝，胡琴丝弦或蜡线等，一般不应短于1米。小球应选用密度较大的金属球，直径应较小，最好不超过2厘米。
②单摆悬线上端不可随意卷在铁夹的杆上，应夹紧在铁夹中，以免在发生摆动时摆线下滑，摆长改变的现象。
③测摆长时，应注意是摆线长与球半径之和，不能只测摆线长作为摆长。
④注意摆动时控制摆角不超过5度
⑤摆球摆动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不要形成圆锥摆。
⑥计量时间时，应从平衡位置开始，并且要测30次至50次全振动的总时间，然后除以次数得周期，如此反复三次，求周期平均值才可以作单摆周期。（测时间的偶然误差来之于启动表和停表，测量30—50次可以减少相对误差，但时间太长容易造成圆锥摆，从而带来新的误差）
⑦用图像法时要多测几组数据，描点时应尽量使更多的点分布在直线上，不能分布在直线上的点应尽量均匀分布在直线两侧。（5）注意事项：补充：1、秒表秒表的使用简介
一般的秒表（如图所示）有两根针长针是秒针，每转一周是30秒，短针是分针，下图所示的是停表的最小分度是0.1秒。(注意：图中每一秒分成10份，有些刻度线没有画出)
读数：所测时间超过半分钟，半分钟的整数倍部分由分针读出，不足半分钟部分由秒针读出，总时间为两针示数之和。2分7.6秒秒表的读数1分51.4秒秒表的读数2、游标卡尺的读数:如下图所示为精确度为0.1 mm 游标卡尺读数由两部分组成:毫米的整数部分从主尺上读出,毫米的小数部分由游标尺读出(含简单计算).读小数部分时,只看游标上的哪条刻线与主尺上其中一条刻线对齐就行,不需关心与主尺上的第几条刻线对齐.如上图所示:读数的整数部分为23 mm;读数的小数部分为0.1×5 mm=0.5 mm.故读数为23.5 mm(2.35 cm).游标卡尺的读数不需估读,在读数时只要确定游标的第几条刻线与主尺上某一刻线对得最齐.这个过程是寻找对得相对最齐得那条刻线,所以不需估读.对于精确度为0.05 mm和0.02 mm的游标卡尺的读数要写出正确的表达形式.4.1mm10.5mm一游标卡尺的主尺最小分度为1毫米,游标上有10个小等分间隔,现用此卡尺来测量工件的直径,如图所示.该工件的直径为____________毫米. 29.86、请你读出下列游标卡尺的读数：主尺cm5L=52+0.6=52.6mm52.666、请你读出下列游标卡尺的读数：主尺cm10L=95+0.5=95.5mm95.55、游标卡尺的读数练习：主尺cm11L=111+00=111.0mm111125、游标卡尺的读数练习：主尺cm2L=15+0.33×0.1=15.3mm15游标卡尺的读数方法主尺cm310游标027L=27+0.77×0.1=27.7mm例1：北京的重力加速度g1=9.812m/s2，南京的重力加速度为g2=9.795m/s2，一台在北京调时准确的摆钟，如果放在南京，钟走的快还是慢，一昼夜相差多少秒？（结果保留2位有效数字）分析：由于南京的重力加速度g2＜g1，所以，把表放在南京后周期变大，频率变小，表变慢。设一昼夜的时间为 t (s)，“摆钟”在北京的周期为T1，频率为f1，经过一昼夜时间，摆的全振动次数为N1，“摆钟”在南京的周期为T2，频率为f2，经过一昼夜时间，摆的全振动次数为N2。在南京的“摆钟”一昼夜慢的时间为△t。