实验：用单摆测量重力加速度（课件）高二物理（人教版2019选择性必修第一册）_第1页
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2.5实验：用单摆测量重力加速度第二章机械振动教学目的1.了解单摆的基本原理和运动规律；2.掌握用单摆测量重力加速度的方法和步骤；3.能够设计和制作简单的单摆实验装置；4.能够分析和解释实验结果，得出重力加速度的近似值。学习任务1.了解单摆的基本原理和运动规律；2.掌握用单摆测量重力加速度的方法和步骤；3.能够设计和制作简单的单摆实验装置；4.能够分析和解释实验结果，得出重力加速度的近似值。实验思路当摆角较小时，单摆做简谐运动。由单摆的周期公式

，可得

。因此，只要测出摆长l和振动周期T，就可以求出当地的重力加速度g的值.想一想：1.要根据上式测量重力加速度，需要测量哪些物理量？2.应该如何设计实验装置、选择实验器材？3.怎样才能减小实验误差？实验仪器及实验装置

铁架台及铁夹、中心有孔的小钢球、不易伸长的细线、秒表、有毫米刻度的米尺、游标卡尺物理量的测量1.摆长的测量2.周期的测量方法一：测量单摆做一次全振动的时间作为它的周期的测量值。方法二：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。实验操作1.让细线的一端穿过金属小球的小孔，做成单摆.2.把细线的上端用铁夹固定在铁架台上，把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自然下垂，在单摆平衡位置处做上标记，如图所示.3.用毫米刻度尺量出摆线长度l′，用游标卡尺测出金属小球的直径，即得出金属小球半径r，计算出摆长l.4.把单摆从平衡位置处拉开一个很小的角度(不超过5°)，然后放开金属小球，让金属小球摆动，待摆动平稳后测出单摆完成30～50次全振动所用的时间t，计算出单摆的振动周期T.5.根据单摆周期公式，计算当地的重力加速度.6.改变摆长，重做几次实验.数据分析方法一(公式法)：利用

求出周期，算出三次测得的周期的平均值，然后利用公式

求重力加速度.方法二(图像法)：根据测出的一系列摆长l对应的周期T，作l－T2的图像，由单摆周期公式得

图像应是一条过原点的直线，如图所示，求出图线的斜率k，即可利用

求重力加速度.注意事项1.一般选用一米左右的细线.2.悬线顶端不能晃动，需用夹子夹住，保证悬点固定.3.应在小球自然下垂时用毫米刻度尺测量悬线长.4.单摆必须在同一平面内振动，且摆角小于5°.5.选择在摆球摆到平衡位置处时开始计时，并数准全振动的次数.小试牛刀某同学用单摆测定当地的重力加速度．(1)他在组装单摆时，在摆线上端的悬点处，采用了甲乙两种方式，正确的方式是______(填“甲”或“乙”)；(2)该同学组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度为l，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图丙所示，则该摆球的直径d为_________mm，单摆摆长L=__________(用l、d表示).乙12.0d-l/2小试牛刀(3)该同学通过多次实验得出数据画出摆长L和周期T2图像，

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