25-26学年物理(人教版)选择性必修一课件：2.5 用单摆测量重力加速度.pptx

;;?;二、实验装置

实验装置如图所示

实验器材

铁架台及铁夹，金属小球(有孔)、停表、细线(1m左右)、刻度尺、游标卡尺。;三、实验步骤

1.组装器材

(1)让细线穿过小球上的小孔，在细线的穿出端打一个比孔径稍大一些的线结，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，把单摆上端固定在铁夹上，使摆线自由下垂。在单摆处做上标记。;2.物理量的测量

(1)摆长的测量

用刻度尺量出悬线长l(准确到mm)，用游标卡尺测出摆球的直径d，则摆

长为l＝_______。

(2)周期的测量

把单摆从平衡位置拉开一个角度(小于5°)，释放摆球。当摆球摆动稳定后，经过最低位置，即平衡位置时，用停表开始计时，测出单摆完成30次(或50次)全振动的时间，求出一次全振动的时间，即为单摆的振动周期。;3.重复测量

改变摆长，反复测量几次，将数据填入表格。

设计如表所示实验表格;?;五、误差分析

1.误差来源

本实验系统误差主要来源于单摆模型本身是否符合要求。即：悬点是否固定，球、线是否符合要求，摆动是圆锥摆还是在同一竖直面内的摆动等。

本实验偶然误差主要来自摆长的测量和时间(即单摆周期)的测量上。;2.误差分析

(1)测量摆长时引起的误差

①若测量摆长时摆线拉得过紧；测量了摆线长后却误加了摆球直径等，会使测量的摆长偏大；

②若在未悬挂摆球前测量了摆长；悬点未固定好，摆球摆动过程中出现松动；测量了摆线长漏加了摆球半径等，使测量的摆长偏小。;(2)测量周期时引起的误差

①由于测量全振动次数错误造成误差。

②开始计时或停止计时时过早或过迟按下停表。

③计量单摆的全振动次数时，不从摆球通过最低点(平衡位置)时开始计时，容易产生较大的计时误差。;六、注意事项

1.选择细而不易被拉长的线，长度一般不应短于1m；摆球应选用密度较大、直径较小的金属球。

2.单摆悬线的上端应紧夹在铁夹中，不可以随意卷在铁杆上。

3.摆长要悬挂好摆球后再测，不要先测摆长再悬挂小球，不要把摆线长当成摆长。

4.摆动时摆线偏离竖直方向的角度应很小，不能超过5°。

5.摆球摆动时，要使之保持在同一竖直平面内??不要形成圆锥摆。

6.计算单摆的全振动次数时，应从摆球通过最低位置(平衡位置)时开始计时，要测n次全振动的时间t。;(2024·镇江市六校高二期中)用单摆测量重力加速度的实验装置如图甲所示。

(1)组装单摆时，应在下列器材中选用(选填选项前的字母)。?

A.长度为1m左右的细线

B.长度为30cm左右的细线

C.直径为2cm左右的塑料球

D.直径为2cm左右的铁球;;(2)选择好器材，将符合实验要求的摆球用细线悬挂在铁架台横梁上，应采用图(选填“乙”或“丙”)所示的固定方式。?;(3)将单摆正确组装后进行如下操作，其中正确的是(选填选项前的字母)。?

A.测出摆线长作为单摆的摆长

B.把摆球从平衡位置拉开一个很小的角度(小于5°)释放，使之做简谐运动

C.在摆球经过平衡位置时开始计时

D.用停表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期k;;(4)甲同学用游标卡尺测得摆球的直径为d，用停表测得摆球完成N次全振动所用的时间为t，用米尺测得摆线长为l0，根据以上数据，可得到当地

的重力加速度g为。?;?;(2024·盐城市高二期末)在“用单摆测量重力加速度”的实验中，

(1)某同学用游标卡尺测得摆球的直径，如图甲，为cm；同学用停表记录的时间如图乙所示，则停表的示数为s；?;?;(3)该同学又想出另一个办法测重力加速度，他测出多组摆线长L与周期T的数据，根据实验数据，作出了T2－L的关系图像，如图丙所示，根据图中数据，重力加速度为m/s2(π2取9.86，结果保留三位有效数字)；;(4)如果该同学测得的g值偏大，可能的原因是。?

A.测摆线长时摆线拉得过紧

B.开始计时时，停表按下稍晚

C.实验中将51次全振动误记为50次

D.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了;;(2025·邯郸市高二期中)某同学利用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度以及一磁性小球的大小，长度为l的细线将该磁性小球悬挂于O点，小球平衡时在其正下方放置一智能手机，打开手机的测磁软件可以记录附近磁感应强度大小，将小球由平衡位置拉开一个角度θ(θ5°)，然后由静止释放，手机同时描绘出

附近磁感应强度随时间变化的

图像，如图乙所示。

(1)根据图乙可知，单摆的周期

T＝s；?;;(2)改变摆线长度，测出多组细线长l和对应振动周期T，作出l－T2图像如图丙所示，π取3.14，由图可知，重力加速度g＝m/s2(结果保留三位有效数字)；?;(