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大学物理实验教案
实验名称
单摆的研究
教学时数
2学时
教学目的
与要求
1、掌握用单摆测定重力加速度的方法。
2、研究单摆振动第 1 页
大学物理实验教案
实验名称
单摆的研究
教学时数
2学时
教学目的
与要求
1、掌握用单摆测定重力加速度的方法。
2、研究单摆振动的周期与摆长的关系。
3、掌握米尺、游标卡尺、秒表的正确使用方法。
4、掌握根据测量精度要求选择合适的测量仪器与测量方法。
教学重点
1、用米尺与游标卡尺测量摆长的方法。
2、选择合适的测量仪器与测量方法。
3、使用秒表测量摆动周期的方法---测量宽度延展法。
4、数据处理方法。
教学难点
1、选择合适的测量仪器与测量方法。
2、数据处理方法。
教学内容
1、用单摆测定重力加速度的原理与公式
2、根据测量精度要求选择合适的测量仪器与测量方法
3、米尺、游标卡尺、秒表的正确使用方法
4、使用秒表测量摆动周期的方法---测量宽度延展法
5、数据处理方法
教学方法
先讲授，然后实际演示操作要点。
教学手段
学生操作，随堂检查操作情况。根据学生的操作情况将容易犯错的问题做重点提示，学生可以根据操作中遇到的具体问题个别提问。
时间分配
讲授50分钟，学生操作50分钟。
板书设计
实验目的、测量关系式、数据记录表格。
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主要参
考资料
1、杨述武等，《普通物理实验》（第四版）[M]. 北京：高等教育出版社，2007.
2、郑庚兴，《大学物理实验》[M]. 上海：上海科学技术文献出版社，2004.
3、黄水平，《大学物理实验》[M]. 北京：***出版社，2012.
4、徐扬子，丁益民，《大学物理实验》[M]. 北京：科学出版社，2006.
5、李蓉，《基础物理实验教程》[M]. 北京：北京师范大学出版社，2008.
实验名称：单摆的研究
实验目的：
1．掌握用单摆测定重力加速度的方法。
2．研究单摆振动的周期与摆长的关系。
3．掌握米尺、游标卡尺、秒表的正确使用方法。
4．掌握根据测量精度要求选择合适的测量仪器与测量方法。
实验仪器：
单摆秒表
米尺游标卡尺
实验原理：
用一根不能伸长的轻线悬挂一小球，作幅角很小的摆动就是一个单摆。设小球的质量为，其质心到摆的支点
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的距离为（摆长）。作用在小球上的切向力的大小为，它总指向平衡点。当幅角0很小时，则，切向力的大小为，按牛顿第二定律，质点的运动方程为
这是一简谐运动方程，该简谐振动角频率的平方等于，由此得出
单摆的振动周期T与摆动的角度θ之间存在下列关系
对于幅角不超过50时，周期的实测值与小振动近似的结果的偏差就不会大于千分之一。若按这误差要求用式测量重力加速度，必须把单摆的幅角控制在50之内。
实验时，测量一个周期的相对误差较大，一般是测量连续摆动个周期的时间，则，因此
式中与不考虑误差