高中物理选择性必修一优质课公开课2.4.pdf

4．实验：用单摆测量重力加速度

必备知识·自主学习关键能力·合作探究随堂演练·自主检测

课标要求

1.进一步理解单摆做简谐运动的条件和单摆周期公式中各量的意

义．

2．学会利用单摆的周期公式测量重力加速度．

思维导图

必备知识·自主学习

一、实验目的

用单摆测量重力加速度g.

[导学1]

器材的选用：细线选用形变量较小的尼龙线，小球选用钢球．

二、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T＝2π，可

2

4π

得g＝2.只要测出单摆的摆长l和周期T，就能算出当地的重力加速度

g.

三、实验装置

1．器材：细线、带孔小球、铁架台、停表、游标卡尺、刻度尺．

2．装置：如图所示．

[导学2]

计时起始的时刻选在摆球通过平衡位置时测量误差较小．

四、实验步骤

1．让一根不易伸长的细线的一端穿过小球的小孔，然后打一个比小

孔大的线结．线的另一端固定在铁架台上，把铁架台放在实验桌边，

使铁夹伸到桌面以外，让摆球自由下垂．

2．用1m长的刻度尺量出悬线长度l′，用游标卡尺量出摆球的直径d，

摆长l＝l′＋.

2

3．把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度(5°左右)后释放．从摆

球某次通过平衡位置时启动停表开始计时，数出摆球通过平衡位置的

次数n(摆球第一次过平衡位置记为零)．用停表记下使用的时间t，则

2

单摆振动的周期T＝.

4．改变摆长，多做几次实验．

[导学3]

4

2

用图像法处理数据时，利用T­l图像斜率的意义为斜率k＝，便于

g

求重力加速度．

五、数据处理

2

4πl

1．平均值法：每改变一次摆长，将相应的l和T，代入公式g＝2中

T

求出g值，最后求出g的平均值．

设计如下所示实验表格

d2t

实验次数l′dl′＋ntgg

2

n

2

4

1

g＝2