普通高中物理选择性必修一 第二章第5节 实验：用单摆测量重力加速度

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• 普通高中物理选择性必修一 第二章第5节 实验：用单摆测量重力加速度
• 内容来源|普通高中教科书 物理 选择性必修第一册 人民教育出版社 软件|亿图脑图MindMaster
• 了解地球表面重力加速度的分布，对地球物理学、航空航天技术及大地测量等领域有十分重要的意义。
• 实验思路
• 理论上，与重力相关的物理现象都可以用来测量 g。
  • 单摆
    • 当摆角较小时，单摆做简谐运动
• 惠更斯在推导出单摆的周期公式后，用一个单摆测出了巴黎的重力加速度。
  • 利用单摆测重力加速度，需测量哪些物理量？应如何设计实验装置、选择实验器材？怎样才能减小实验误差？
• 实验装置
• 装置
  • 制作单摆：在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结，将细线穿过球上的小孔，并把细线上端固定在铁架台上，就制成一个单摆。
  • 将铁夹固定在铁架台的上端，铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，方便使用不同长度的摆线。
• 思考与讨论
  • 不同的小球，质量和体积有差异。应如何选择摆线与摆球？
  • 细线上端的悬挂方式，应采用什么方式？
• 物理量的测量
• 摆长的测量
  • 摆长是摆线长度和小球半径之和
    • 用刻度尺直接测量小球球心与悬挂点之间的距离作为摆长的测量值。
    • 用游标卡尺测量小球的直径，再测量悬挂点与小球上端之间的距离，算出摆长。
• 周期的测量
  • 用停表测量单摆的周期
    • 测量单摆做一次全振动的时间作为它的周期的测量值。
    • 测量单摆做多次全振动的时间，计算出周期的测量值。
    • 哪种方法好？
• 数据分析
• 实验数据处理
  • 从测量的数据中选择几组，根据公式，分别计算重力加速度，然后取平均值作为测量结果。
  • 其它处理方法：例如图像法......
  • 查询所在地区的重力加速度，与测量结果进行比较。如有差异，分析可能的原因。
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