物理课件单摆

1、单摆实验1、惠更斯利用摆的等时性发明了带摆的计时器.2、 用单摆测定重力加速度。四、单摆周期公式的应用实验： 研究用单摆测重力加速度得 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， 一、实验原理单摆做简谐运动时，其周期为：二、实验步骤1、做单摆：取约1米长的线绳栓位小钢球，然后固定在桌边的铁架台上。 二、实验步骤算出半径r，也准确到毫米2、测摆长：(1)用米尺量出悬线长L，准确到毫米(2)用游标卡尺测摆球直径摆长为L+rL0510011、游标卡尺的构造：ABCA、主尺B、游标尺C、窄片2、游标卡尺的测量原理（以十分度为例）主尺游标01010cm 主尺上的最小分度是1毫米

2、，游标上有10个等分度，总长为主尺上的9毫米，则游标上每一个分度为0.9毫米，主尺上一个刻度与游标上的一个刻度相差0.1 mm 。10毫米9毫米1毫米0.9毫米 当被测量的物体厚度为0.6mm时，游标上的哪一根刻度线与主尺上刻度线相重合呢？0.6mm主尺游标01010cm 当被测量的物体厚度为0.6mm时，主尺上的哪一根刻度线与游标上刻度线相重合呢？ 只有第6条刻度线与主尺上的刻度线重合，其余的刻度线都与主尺上的刻度线不重合。 当被测量的物体厚度为27.7mm(2.77cm)时，游标上的第7根刻度线与主尺上刻度线相重合。游标卡尺的读数方法主尺cm310游标0读数=整的毫米数（主尺）+十分之几毫

3、米（游标）27L=27+0.770.1=27.7mm5、游标卡尺的读数练习：主尺cm210游标0读数=整的毫米数（主尺）+十分之几毫米（游标）L=15+0.330.1=15.3mm155、游标卡尺的读数练习：主尺cm210游标0读数=整的毫米数（主尺）+十分之几毫米（游标）L=20+0.00=20.0mm2035、游标卡尺的读数练习：主尺cm1110游标0读数=整的毫米数（主尺）+十分之几毫米（游标）L=111+00=111.0mm111126、请你读出下列游标卡尺的读数：主尺cm510游标0L=52+0.6=52.6mm52.666、请你读出下列游标卡尺的读数：主尺cm1010游标0L=95

4、+0.5=95.5mm95.5总结:游标卡尺的读数方法： 先看游标尺的零刻线在主尺的多少毫米刻度线的右边，读出所测长度的以毫米为单位的整数部分；再看游标尺上第几条刻度线与主尺上的刻线对齐，将对齐的游标尺刻线与游标尺零线间的格数乘以卡尺的精确度，就是所测长度以毫米为单位的小数部分；以上两部分相加就是卡尺的读数。二、实验器材3、游标卡尺4、秒表（停表）1、单摆组2、米尺三、实验步骤用秒表测量单摆的周期。3、测周期：把单摆从平衡位置拉开一个角度（5o）放开它2分7.6秒秒表的读数0312334356378394110431214451647184920512253242655572859012678

5、910113451213140312334356378394110431214451647184920512253242655572859012678910113451213141分51.4秒秒表的读数三、实验步骤 用秒表测量单摆完成30次全振动（或50次）所用的时间t，求出完成一次全振动所需要的时间，这个平均时间就是单摆的周期。3、测周期：把单摆从平衡位置拉开一个角度（5o）放开它T= t / n 为了测量周期，摆球到达哪个位置的时刻作为计时开始与停止的时刻比较好？应以摆球经平衡位置计时开始与停止时刻三、实验步骤4、求重力加速度：把测得的周期和摆长的数值代入公式，求出重力加速度g的值来。 改

6、变摆长，重做几次实验. 计算出每次实验的重力加速度.最后求出几次实验得到的重力加速度的平均值，即可看作本地区的重力加速度.5、多次测量求平均值： 思考：如果要求用图象法来测定重力加速度，哪么应该如何建立坐标系？四、注意事项1、选择材料时应选择细轻又不易伸长的线，长度一般在1m左右，小球应选用密度较大的金属球，直径应较小，最好不超过2 cm；2、单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上，应夹紧在铁夹中，以免摆动时发生摆线下滑或悬点不固定，摆长改变的现象；3、注意摆动时摆角不易过大，不能超过10，以保证单摆做简谐运动；4、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；5、测量从球通过平衡位

7、置时开始计时，因为在此位置摆球速度最大，易于分辨小球过此位置的时刻。6、为了减少偶然误差改变摆长，多次测量求平均值 。1、 在做“用单摆测定重力加速度的实验”中为了减小误差，应注意的事项是( )A摆球以选密度大，体积小的小球为好 ;B摆长以0.25米为宜 ;C摆角应小于10;D摆线的悬点要固定，方不会在摆动中出现移动或晃动 ;E要使单摆在竖直平面内摆动，不得使其形成锥形摆或摆球转动 ;F测量周期时，应从摆球通过最低点时开始计时 .A、B、C、D项正确只有E、F项正确 ACDEF正确都正确 课 堂 练 习2、某同学测定的g的数值比当地公认值大，造成的原因可能是( ) 摆球质量太大了； 量摆长时从

8、悬点量到球的最下端； 摆角太大了（摆角仍小于10）； 计算摆长时忘记把小球半径加进去； 计算周期时，将(n1)次全振动误记为n次全振动. 课 堂 练 习3、为了提高实验精度，在试验中可改变几次摆长L，测出相应的周期，从而得出一组对应的L与T的数值，再以L为横坐标为纵坐标，将所得数据连成直线如下图所示，则测得的重力加速度g= 。1.0432 0.8 0.50 l/mT2/s2 9.86m/s2课 堂 练 习1、单摆作简谐运动时的回复力是（ ） A.摆球的重力 B.摆球重力沿圆弧切线的分力 C.摆线的拉力 D.摆球重力与摆线拉力的合力B课 堂 练 习单摆的能量 单摆作简谐运动时的动能和重力势能在发

9、生相互转化，但机械能的总量保持不变，即机械能守恒。 小球摆动到最高点时的重力势能最大，动能最小；平衡位置时的动能最大，重力势能最小。 若取最低点为零势能点，小球摆动的机械能等于最高点时的重力势能，也等于平衡位置时的动能最如何理解单摆的周期公式秒摆:周期为2s的单摆为秒摆。试计算出秒摆的摆长？（g=9.8m/s2)如何理解单摆的周期公式重力加速度g:由单摆所在的空间位置决定。纬度越低，高度越高，g值就越小。不同星球上g值也不同。如何理解单摆的周期公式重力加速度g还由单摆系统的运动状态决定。系统处于超重状态时，重力加速度的等效值g=g+a系统处于失重状态时，重力加速度的等效值g=g-a系统处于完全失重时（如在轨道卫星内）g=0，摆球不摆动课 堂 练 习在一加速系统中有一摆长为L的单摆。（1）当加速系统以加速度a竖直向上做匀加速运动时，单摆的周期多大？若竖直向下加速呢？（2）当加速系统在水平方向以加速度a做加速直线运动时，单