第四節(jié)用單擺測量重力加速度一、新課引入思考1：地球上不同地方重力加速度g是不同的，我們曾經(jīng)學(xué)過哪種方法可以測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣饶?？提示：自由落體實驗（打點計時器）．思考2：是否還有其它的方案呢？提示：環(huán)節(jié)一：實驗原理思考3：該實驗需要測量哪些物理量？提示：擺長L和單擺周期T．（實驗原理）二、新課教學(xué)：實驗探究環(huán)節(jié)二：實驗裝置、儀器選擇與注意事項實驗裝置圖思考4：擺線是長些好還是短些好？為什么？儀器選擇與注意事項提示：擺線應(yīng)選擇細的、伸縮性小的且盡可能長的，這樣單擺周期長，方便計數(shù)和計時，同時擺長不會變化，確保周期穩(wěn)定，可減小實驗誤差．思考5：本實驗對擺球有什么特別的要求嗎？提示：擺球應(yīng)該選擇密度和質(zhì)量大、直徑小的．實驗裝置圖思考6：測量擺長有幾種方法？提示：擺線長為L0，小球半徑為r，則擺長L＝L0＋r方案1：方案2：儀器選擇與注意事項環(huán)節(jié)二：實驗裝置、儀器選擇與注意事項實驗裝置圖思考7：細線上端應(yīng)采用下圖哪種懸掛方式？提示：要求細線在擺動過程中避免擺長發(fā)生變化．儀器選擇與注意事項環(huán)節(jié)二：實驗裝置、儀器選擇與注意事項甲乙√實驗裝置圖思考8：為什么要保證擺球在豎直平面內(nèi)擺動？提示：避免擺球運動成圓錐擺．思考9：計時可采用什么器材？提示：機械秒表或手機計時器．儀器選擇與注意事項環(huán)節(jié)二：實驗裝置、儀器選擇與注意事項實驗裝置圖思考10：測周期時為什么要測出單擺完成30~50次全振動的時間，再算出平均完成一次全振動所用的時間（即單擺的振動周期）．提示：實際的單擺是做等時的周期性阻尼振動，利用累積法測量單擺周期，可以減小單次測量因人的反應(yīng)時間而引起的誤差，又可避免因測量次數(shù)太多而引起的偶然誤差．采用倒數(shù)計數(shù)計時的方法，即當(dāng)擺球經(jīng)過平衡位置時開始計數(shù)，“3，2，1，0，1，2，3…”數(shù)“0”時開始計時，不能多記漏記．儀器選擇與注意事項環(huán)節(jié)二：實驗裝置、儀器選擇與注意事項實驗裝置圖思考11：記錄振動次數(shù)時，為什么要以擺線通過平衡位置處的標記為準？提示：擺球通過平衡位置時，相對于擺動的其他位置，人腦能比較準確地判斷，可以提高測量的準確性；另外，在最低點時擺球速度相對較大，對于相同的位移誤差，時間測量誤差更?。畠x器選擇與注意事項環(huán)節(jié)二：實驗裝置、儀器選擇與注意事項實驗裝置圖請歸納：要完成本實驗需要用到的實驗器材．實驗器材：長約1m的細線、開有小孔的金屬小球、帶有鐵夾的鐵架臺、刻度尺、秒表、游標卡尺．環(huán)節(jié)二：實驗裝置、儀器選擇與注意事項環(huán)節(jié)三：實驗步驟通過小組討論確定實驗順序，并根據(jù)學(xué)案指引寫出完整的實驗步驟，并設(shè)計實驗數(shù)據(jù)表格．實驗操作要求：實驗步驟：環(huán)節(jié)三：實驗步驟實驗步驟：實驗數(shù)據(jù)記錄表環(huán)節(jié)三：實驗步驟環(huán)節(jié)四：數(shù)據(jù)處理提出問題：如何利用上表中的數(shù)據(jù)求解重力加速度？方法一：計算法方法二：圖像法思考：兩種方法哪一種誤差更??？提示：圖像法環(huán)節(jié)五：實驗誤差分析提出問題：本實驗的誤差來源有哪幾方面？提示：擺長和周期的測量、擺球振動過程中阻力的影響和單擺模型本身等．環(huán)節(jié)五：實驗誤差分析提出問題：本實驗的誤差來源有哪幾方面？提示：擺長和周期的測量、擺球振動過程中阻力的影響和單擺模型本身等．三、課堂小結(jié)用單擺測重力加速度1．練習(xí)使用機械秒表和米尺，測量單擺T的周期和擺長L2．用單擺測量重力加速度3．能分析實驗誤差的來源，并能采用適當(dāng)?shù)姆椒p小測量誤差