擺實驗有兩種類型。 一種是使用擺來研究物體的周期性運動，通常使用彈簧振蕩器。
單擺的長度和周期與重力加速度之間的關系為
因此，只要測量出擺的周期和長度，就可以計算出重力加速度的值。
視頻教程：
實踐：
1.（2022·北京朝陽·第二模式）物理實驗一般涉及實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數據分析等。例如：
(一)實驗設備。 使用螺旋千分尺測量某種金屬絲的直徑。 示值如圖1所示，則金屬絲的直徑為
。
(2)數據分析。 點計時器在紙帶上設置點，紙帶隨物體以勻速直線移動。 紙帶的一部分如圖2所示。B、C、D是紙帶上標記的三個連續計數點。 相鄰計數點之間還有4個計時點沒有標記。 點定時器連接頻率為50
接通交流電源后，物體運動的加速度
（結果保留兩位有效數字）。
(3)實驗原理。有同學用一個簡單的擺測量了重力加速度。 他測量了擺線的長度l和相應的周期T，獲得了多組數據，并做出了
圖片，如圖3所示。他認為可以從圖中得到重力加速度
，然后從理論分析中，他得到了重力加速度的真實值（可選“大于”、“等于”或“小于”）。 請分析并說明原因。
2.（2022·浙江溫州·三個模型）（1）在“研究平拋運動”實驗中，為了測量球的平拋運動初速度，如圖A所示的實驗裝置為用過的。 實驗操作主要步驟如下：
A。 將方格紙用圖釘固定在木板上，并垂直固定木板；
b. 在板的左端安裝滑槽，調整滑槽末端軌道的水平度，將配重線掛在水平軌道的邊緣；
C。 在滑槽上端固定位置放球，同時記錄投擲點位置O和重心線方向；
d. 球從O點飛出后，擊中垂直于棋盤平面的垂直障礙物。 當球擊中障礙物時，它會在障礙物上留下痕跡。 用鉛筆記錄跡線在方格紙上的投影點；
e. 將垂直桿向右移動，然后將球從滑道上的同一位置釋放，無初速度。 球擊中橫桿后，再次將軌跡點在橫桿上的投影點記錄在方格紙上，重復上述操作。 ;
F。 取下白紙，畫出平拋運動的軌跡，研究該軌跡的性質，求出球的平拋運動的初速度。
① 實驗時必須建立直角坐標系。 下圖中，坐標原點選擇正確。
②關于本實驗，下列哪些說法是正確的？
A、溜槽末端必須水平
B.一定要用秒表測量平拋的時間
C、垂直止動桿每次向右移動的距離必須相同
D．必須記錄投擲點的位置以確定球的初速度。
③實驗中，一名學生僅記錄了懸掛在滑槽末端的重線方向，并根據實驗畫出了軌跡。如圖B所示，選取A、B、C三個點，測量三點到權重線的距離如下：
,
,
，并測量兩點AB之間的高度差
, 兩點之間的高度差 BC
，則平拋球的初速度
/s，球的半徑R=。
(2) 學生用擺錘測量重力加速度。 改變擺的長度并測量周期和長度幾次。 僅由于擺長測量存在誤差，就得到周期的平方與擺長的關系如圖C所示。下列哪種說法是正確的？
A．圖形沒有到達原點的原因可能是只記錄了擺線的長度作為擺長。
B.圖形沒有到達原點的原因可能是擺線的長度加上球的直徑作為擺的長度。
C．從圖像中得到的重力加速度必須小于重力加速度的真實值
D．從圖像中得到的重力加速度必須大于重力加速度的真實值
3.（2022·安徽省定遠中學模擬預測）用單擺測量重力加速度的實驗中：
(1)實驗時，擺角必須控制在度以內，并允許擺在平面內擺動；
（2）某同學測量了不同擺長對應的周期T并做了L-T2圖，如圖所示，然后用任意兩點A、B的坐標（x1，y1），（x2，）在圖表上。 y2)，可得g=。
(3) 如果學生在測量擺的長度時漏掉了球的半徑，并且所有其他測量和計算都正確，則將使用上述方法計算出的 g 值與計算出的 g' 值進行比較，而不會漏掉球的半徑。 （可選“大于”、“小于”或“等于”）。
4.（2022·北京·北大附中第三期模型）在利用圖1所示的擺錘“測量重力加速度”的實驗中，一位學生的步驟如下：
A。 取一根細鐵絲，下端綁在直徑為d的小金屬球上，上端固定在鐵架上；
b. 用米尺測量細線的長度為l，l與球的半徑之和記錄為擺的長度；
C。 緩慢拉動球，直至細線偏離垂直方向約5°，將球從靜止狀態釋放；
d.用秒表記錄小球完成n次完整振動所需的總時間t，并計算單擺的周期
;
e.使用公式
計算局部重力加速度；
F。 更改細線的長度并重復步驟 b、c、d 和 e 以進行多次測量。
（1）上述步驟中，錯誤的是（寫出步驟的字母）； 經更正后，正確的應該是：。
(2)為了減少誤差，學生利用了上述未校正誤差測量的多組實驗數據。
圖片，對應下圖中的圖。
A。
B.
C。
D．
(3)在正確的“用擺測量重力加速度”的實驗中，以下做法將有助于減少實驗誤差。
A．適當加長擺線
B.對于相同質量但不同體積的擺球，應選擇較大的擺球。
C、擺與平衡位置的夾角不能太大
D、當擺錘經過平衡位置時開始計時，充分振動后停止計時。 使用這個時間間隔作為擺錘振動的周期。
課件：
課程計劃：
一、教學目的
1. 知道
知識和技能
(1)學生學習使用擺錘測量當地的重力加速度；
(2)讓學生學習如何處理數據；
(3)使學生正確、熟練地使用秒表并應用新技術。
（4）鞏固和加深對單擺周期公式的理解。
2、流程與方法：
（1）學生展開思考，探索重力加速度的測量方法——明確本次實驗的測量原理——整理實驗設備，探索實驗流程——進行實驗——分析數據，得出實驗結論。 這是一條探究之路。
(2) 學習如何利用累加法減小相對誤差。
3.情感態度和價值觀
（1）通過課堂活動、討論、交流，培養學生的團隊合作精神。
（2）通過計算振動次數，培養學生細心觀察、嚴謹治學的科學素養。
二、教學重點與難點
一、要點：
(1)了解單擺的構成。
(2)單擺的周期公式。
(3) 數據處理方法。
2、難點：
(1)計時的準確性。
(2)計數的準確性。
3、實驗設備
① 一個小金屬球，球中心有一個小孔
②1米以上的細尼龍絲
③鐵夾
④鐵平臺
⑤游標卡尺
⑥米尺
⑦秒表、光電門及顯示器
四、教學過程
（一）簡介：美國阿波羅計劃是人類歷史上的壯舉。 這是人類第一次踏上地球以外的天體。 但有人質疑整個計劃可能是一個騙局。 疑點之一是，在某視頻中，根據人下落的距離和所用的時間，局部重力加速度約為6.8m/s2，與普遍認可的地面重力加速度明顯不同。月亮的速度約為1.6m/s2。 偏差大。 那么，除了這種自由落體運動之外，還有什么方法可以測量局部重力加速度呢？
1、物體做自由落體運動；
2、物體從靜止狀態在光滑的斜坡上滑落；
3、彈簧測力計及天平：
4.使用滴答計時器
5.使用錐形擺
6. 重力
(2)實驗研究：
1、實驗目的：用擺錘測量局部重力加速度； 能夠使用秒表和游標卡尺。
問題1.利用單擺測量重力加速度的物理原理是什么？ 重力加速度的計算公式是什么？
問題 2. 本實驗需要測量哪些量？ 計算出的重力加速度有多少位有效數字？
2、實驗原理：根據單擺周期公式T=2π
，得到：g=
.據此，只要測量出擺錘的長度
和期間
可以計算出當地的重力加速度g（三位數）。
問題 3. 擺錘應該使用什么樣的球？ 為什么？ C
A. 空心乒乓球 B. 實心泡沫球 C. 直徑 2cm 鐵球 D. 直徑 4cm 鐵球
問題4.什么樣的線？ 為什么？ D
A. 粗棉線 B. 粗彈簧 C. 細橡皮筋 D. 細棉線
問題5. 線路長度應在什么范圍內？ 為什么？ C
A、1cmB、10cmC、1mD、10m
問題6.用什么測量工具來測量周期？ 為什么？ 怎么讀呢？ 乙
A. 時鐘 B. 秒表 C. 打點計時器
問題7、測量擺的長度用什么測量工具？ 為什么？ 怎么讀呢？ AB
A. 米尺 B. 游標卡尺 C. 螺旋千分尺
3、實驗設備： ① 中心有小孔的小金屬球 ② 長度大于1米的細尼龍絲 ③ 鐵夾 ④ 鐵架 ⑤ 游標卡尺 ⑥ 米尺 ⑦ 秒表
問題8、如何保證小球的擺動是簡諧振動？ 如何保證擺錘在擺動過程中長度保持不變？ 如何保證擺角小于5°（10°）？
問題9. 如何測量單擺的周期？ 計時從哪里開始？ 時鐘停在哪里？ 如何計算振動次數？
問題10.如何讀取秒表？ 如何讀取短針？ 如何用長針讀書？ 你想讀書嗎？
4、實驗步驟：
（1）根據討論結果，各組編寫實驗步驟（重點在編寫步驟中指定設備、方法、公式）并設計表格
(2)提供參考實驗流程和表格，
參考實驗步驟：
①制作擺錘，將一根約1米長的繩子穿過一個有孔的小鋼球，打一個比孔大的結，固定在鐵架上；
②用米尺測量懸掛線的長度l高中物理單擺科學思維，精確到毫米，用游標卡尺測量擺球的直徑d，計算出半徑r，同樣精確到毫米，計算出吊線的長度。擺L=l+r；
③ 將擺錘以角度（o）拉離平衡位置并釋放。 用秒表測量擺錘完成30次全振動（61次經過平衡位置）所需的時間，求出完成1次全振動所需的時間。 這個平均時間就是鐘擺的周期。 T=t/n（利用光電門和手機秒表計時計數）；
④ 將測得的周期和擺長代入公式 g=
,求重力加速度g的值
⑤ 改變擺的長度，重做幾次實驗。 求 g 的平均值。
⑥ 整理設備。
參考表格：
頻率
擺錘長度L（米）
振動次數n（次）
時間t（秒）
周期 T（秒）
平均值：
5、注意事項：
① 選擇材料時，應選擇細、輕、不易拉伸的線。 長度一般為1m左右。 小球應采用密度較大的金屬球，直徑要小一些，最好不超過2cm；
②單擺吊線的上端不能隨意繞在鐵夾的桿上。 應將其夾緊在鐵夾內，以防止擺線滑落和擺動時擺錘長度發生變化；
③擺動時注意不要使擺動角度過大（o）；
④擺球擺動時，應保持在同一垂直平面內，不應形成圓錐擺；
⑤為了減少計時誤差，采用倒計時計數方式，即擺球經過平衡位置時開始計數，“3、2、1、0、1、2、3……”開始計時當計數到“0”時計數。 當計時器停在“60”時，擺球會振動30次，T=t/30。
⑥ 計時從平衡位置開始高中物理單擺科學思維，因為此時球的擺動速度最大。 當人們確定它經過這個位置的時刻時，產生的計時誤差很小。 。
6、結論及錯誤分析：
1.g太大：
2.g太小：
五、教學反思
學生根據教師提供的設備，根據實驗要求，合理選擇設備，設計自己的實驗方案、測量的主要步驟以及需要測量的物理量。 問題：利用實驗室提供的以下設備：不同材質的擺球、長度為100cm至120cm的擺線若干個、帶鐵夾的鐵夾臺、秒表、米尺、游標卡尺、量角器，測量該區域的重力加速度。 (l) 簡要說明實驗方案的設計思路； （2）簡要說明測量的主要步驟和需要測量的物理量； (3)用已知量和實測量來表達重力加速度的計算公式； (4)通過測量計算重力加速度的平均值。 延伸一：用作圖法計算重力加速度： 延伸二：如果實驗室提供的擺球是不規則的，如何測量。 采用上述方法進行教學，有利于學生活躍思維，發揮學生的主體作用； 有利于開發學生智力、培養能力； 它可以克服傳統演示實驗的缺點，使學生獲得發現知識的實驗基礎，享受科學實驗的成果。 然后鼓勵學生努力發現和探索物質運動的奧秘。
6、實驗創新
1、光電門計數的應用，使實驗計數更清晰、更準確。 也讓學生體驗、感受到新技術給生活、生產帶來的便利，更好地激勵學生努力學習。
2、先用機械秒表計時，再用手機秒表計時。 比較兩者，讓學生感受到科技的好處。 它不僅讓學生學會了閱讀，還讓學生感受到科技發展的作用，再次激勵學生努力學習，激發他們學習物理的興趣。
高中生預習+教師備課材料：
測試點
考點匯總+課件+教案+試卷）
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