教科版高中物理选修3-4：《学生实验：用单摆测重力加速度》教案-新版

教科版高中物理选修3-4：《学生实验：用单摆测重力加速度》教案-新版教科版高中物理选修3-4：《学生实验：用单摆测重力加速度》教案-新版教科版高中物理选修3-4：《学生实验：用单摆测重力加速度》教案-新版V:1.0精细整理，仅供参考教科版高中物理选修3-4：《学生实验：用单摆测重力加速度》教案-新版日期：20xx年X月《学生实验：用单摆测重力加速度》教案一、教学目的1知识与技能（1）使学生学会用单摆测定当地的重力加速度；（2）使学生学会处理数据的方法；（3）让学生能正确熟练地使用秒表；（4）巩固和加深对单摆周期公式的理解.2过程与方法：（1）学生发散思维、探究重力加速度的测量方法──明确本实验的测量原理──组织实验器材、探究实验步骤──进行实验──分析数据，得出实验结论。这一条探究之路。（2）学习用累积法减小相对误差的方法.3情感态度与价值观（1）通过课堂活动、讨论与交流培养学生的团队合作精神。（2）通过对振动次数的计数等培养学生仔细观察、严谨治学的科学素养。二、教学重点与难点1重点：（1）了解单摆的构成。（2）单摆的周期公式。（3）处理数据的方法。2难点：（1）计时的准确性。（2）计数的准确性。三、实验器材①球心开有小孔的小金属球②长度大于1米的细尼龙线③铁夹④铁架台⑤游标卡尺⑥米尺⑦秒表四、教学过程（一）引入：美国阿波罗计划是人类历史上的一个壮举，人类首次踏上了地球之外的天体。但是有人质疑整个计划可能是场骗局。其中质疑之一就是某段录像中，根据人下落的距离和所用的时间，得到当地的重力加速度为约s2，显然跟我们普遍认知的月球上重力加速度约为s2有较大偏差。那么，除了这种通过自由落体运动，还有哪些方法可以测量当地的重力加速度呢？

1物体作自由落体运动；2物体从光滑的斜面上由静止下滑；3弹簧测力计与天平：G=mg4用打点计时器：5用圆锥摆：6万有引力：（二）实验探究：1、实验目的：用单摆测定当地重力加速度；会使用秒表、游标卡尺。问题1、用单摆测量重力加速度是根据什么物理原理重力加速度的计算式是怎样的问题2、该实验需要测量哪些量计算出来的重力加速度是几位有效数字2、实验原理：根据单摆周期公式，得：g=。据此，只要测得摆长l和周期T即可算出当地的重力加速度g（三位）。问题3、单摆应选用什么样的球为什么CA、空心乒乓球B、实心泡沫球C、直径2cm铁球D、直径4cm铁球问题4、什么样的线为什么DA、粗棉线B、粗弹簧C、细橡皮筋D、细棉线问题5、线长度应当在什么范围内为什么CA、1cmB、10cmC、1mD、10m问题6、测量周期用什么测量工具为什么怎样读数BA、时钟B、秒表C、打点计时器问题7、测量摆长用什么测量工具为什么怎样读数ABA、米尺B、游标卡尺C、螺旋测微器3、实验器材：①球心开有小孔的小金属球②长度大于1米的细尼龙线③铁夹④铁架台⑤游标卡尺⑥米尺⑦秒表问题8、怎样保证小球的摆动是简谐运动如何保证摆动过程中摆长不变如何保证摆角小于5°（10°）问题9、怎样测量单摆周期从何处开始计时到何处停止计时如何对振动次数计数问题10、秒表怎样读数短针怎样读数长针怎样读数要不要估读4、实验步骤：(1）、根据讨论结果，各组编写实验步骤（强调编写步骤中要指明器材、方法、公式），设计表格(2）、出示参考实验步骤，表格，参考实验步骤：①做单摆，取约1米长的线绳穿过带孔的小钢球，并打一个比小孔大一些的结，并固定在铁架台上；②用米尺量出悬线长l准确到毫米，用游标卡尺测摆球直径d，算出半径r，也准确到毫米，，算出摆长L=l+r；③把单摆从平衡位置拉开一个角度（<10o）放开它，用秒表测量单摆完成30次全振动（过平衡位置61次）所用的时间，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。T=t/n；④把测得的周期和摆长的数值代入公式g=，求出重力加速度g的值来⑤改变摆长，重做几次实验。求g的平均值。⑥整理器材。5、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2cm；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，摆长改变的现象；③注意摆动时摆角不能过大（<10o）；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为减小记时误差，采用倒数计数法，即当摆球经过平衡位置时开始计数，“3，2，1，0，1，2，3……”数“0”时开始计时，数到“60”停止计时，则摆球全振动30次，T=t/30。⑥计时从平衡位置开始是因为此处摆球的速度最大，人在判定它经过此位置的时刻，产生的计时误差较小。。6、结论与误差分析：1、g偏大：2、g偏小：五、练习与作业1、测定重力加速度时：①摆球就选用，摆线宜选用。②测摆线的长度用，要求准确到，测小球直径用，要求准确到，测量摆动30-50次时间用。③此外，还需要配备和。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：④⑥⑦。①摆球质量太大了；②摆长太长了；③摆角太大了（摆角仍小于10°）；④量摆长时从悬点量到球的最下端；⑤计算摆长时忘记把小球半径加进去；⑥摆球不是在竖直平面内做简谐振动，而是做圆锥摆运动；⑦计算周期时，将（n-1）次全振动误记为n次全振动。3、为了提高周期的测量精度，下列哪些做法是可取的？BCA、用秒表直接测量一次全振动的时间；B、用秒表测30至50次全振动的时间，计算出平均周期；C、在平衡位置启动秒表和结束计时；D、在最大位移处启动秒表和结束计时；E、用秒表测100次全振动时间，计算平均周期；F、在平衡位置启动秒表，并开始计算，当摆球第30次经过平衡位置时制动秒表，若读数为t，则T=t/30。4、某同学在用单摆测重力