单摆测定重力加速度
实验教案设计
学科名称：物 理
所在学校：滦县第六中学
设 计 者：李 瑞 颖
设计时间：2011年6月
教学任务分析
高一学生已经学习了自由落体运动，了解了重力加速度的概念；本章前几节又学习了简谐运动，研究了单摆的振动周期，知道周期
公式
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以及成立的条件。知识背景充足。我认为这一节课一是让学生加深对单摆简谐运动的理解和认识，二是培养学生实验技能，加强学生的科学素养，这才是这一节课最重要的目的。
教
学
目
标
知识与技能
（1）、使学生学会用单摆测定当地的重力加速度；
（2）、使学生学会处理数据的方法；
（3）、让学生能正确熟练地使用秒
表
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。
过程与方法
学生发散思维、探究重力加速度的测量方法──明确本实验的测量原理──组织实验器材、探究实验步骤──进行实验──分析数据，得出实验结论。这一条探究之路。
情感、态度与价值观
（1）、通过课堂活动、讨论与交流培养学生的团队合作精神。
（2）、通过对振动次数的计数等培养学生仔细观察、严谨治学的科学素养。
重点难点
教学
重点：
1.了解单摆的构成。
2. 单摆的周期公式。
3. 处理数据的方法。
教学难点：
1. 计时的准确性。
2. 计数的准确性。
教学资源
长约一米的细丝线、通过球心开有小孔的金属球、带有铁夹的铁架台、毫米刻度尺、秒表。多媒体。
教学流程
教学主要环节
第一环节，复习背景知识和实例，引入新课
第二环节，通过分析实验原理，探讨实验过程中需要注意的点。
第三环节，通过习题进行课堂反馈。
教学流程图
板书设计
重力加速度的测量
方法一：测力计和天平 G=mg
方法二：自由落体 H=
gt2
方法三：单摆
方法四：万有引力
=g
教学过程
教学
环节
教师活动
学生活动
设计意图
导
入
新
课
美国阿波罗计划是人类历史上的一个壮举，人类首次踏上了地球之外的天体。但是有人质疑整个计划可能是场骗局。其中质疑之一就是某段录像中，根据人下落的距离和所用的时间，得到当地的重力加速度为约6.8m/s2，显然跟我们普遍认知的月球上重力加速度约为1.6m/s2有较大偏差。那么， 除了通过自由落体运动，还有哪些方法可以测量当地的重力加速度呢？
学生回忆讲过的知识。
温故而知新。使上下课之间自然过渡，有助于学生把握知识之间的内在联系
讲
授
新
课
讲
授
新
课
讲
授
新
课
提
出
问
题
我们在上节课已经学习了单摆这种装置，而且知道了单摆的振动在摆角小于5°时是简谐运动，具有周期性，下面请同学回忆一下单摆的周期与那些因素有关：与摆长的二次方根成正比，与当地重力加速度的二次方根成反比。单摆的的周期公式
T= 2
并让学生推导出
。
只要测量出单摆的周期和摆长就能计算当地出加速度
学生积极踊跃回答
推倒
回忆前边讲过的知识，有助于学生掌握的更牢固
探
讨
研
究
分组探讨下列问题
1、摆长是有什么位置到什么位置？如何测量？
2、如何保证摆动过程中摆长不变？
3、小球摆到何处时开始计时？
4、如何对振动次数计数？
5、如何保证摆角小于5°？
分组探究
培养学生观察和解决实际问题的能力。通过学生自主探究，加深对知识的理解。
进
行
实
验
(1）、根据讨论结果，各组编写实验步骤（强调编写步骤中要指明器材、方法、公式），设计表格
学生分组认真
总结
初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf
实验步骤各组派代表踊跃发表自己的见解
让学生自己编写实验步骤有助于培养学生的归纳总结能力
(2）、出示参考实验步骤，表格，并放用单摆测重力加速度实验的录像。
给出实验步骤：并演示一遍
①做单摆，并固定在铁架台上；
②用米尺量出悬线长l，游标卡尺测出摆球直径d，算出摆长L=l+d/2；
③使单摆在同一平面内小角度摆动，从最低点开始计时，用秒表测出n次（一般30-50次）全振动的时间t，计算出周期T=t/n；
④改变摆长，重做几次实验。
⑤整理器材。
并强调注意事项：
1、摆线的长度大约在一m左右，细线不易伸长，小球硬是密度比较大的金属球，直径应较小。
2、单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆儿上，应加紧在铁架上，以免摆动时发生摆动下滑，改变摆长。
3、注意摆角不能过大。
4、摆球摆动时要保持在同一个竖直平面内，不要形成圆锥摆。
5、摆球通过平衡位置时开始计时。
参考表格：
次数
摆长L(米)
振动次数n（次）
时间t(秒)
周期T(秒)
g
1
2
3
平均值：___________
学生认真观看录像
认真听老师讲解实验步骤，并找出自己总结的不足
认真听注意事项以防自己在做实验中出错
学生：独立推导、总结。
学生认真独立思考课上习题
通过教师的总结，使学生了解了整个实验的操作步骤以及对单摆有了更深层次的了解
通过填表让学生养成严谨治学的科学素养。
趁热打铁，使学生课上学到的知识得以强化。
误差分析以及课堂反 馈
某同学测定的g数值比公认值大，可能的情况是？
如果g偏小呢？
一位同学用单摆做测定重力加速度的实验，他将摆挂起后，进行了如下存在遗漏或错误的步骤，请指出这些步骤的字母并改正:
1、测摆长L，用米尺量出摆线的长度l。
2、测周期T：将摆线拉起，然后放开，在摆球某次通过最低点时，按下秒表柄头开始计时，同时将此次通过最低点作为第一次。
3、接着一直数到第60次通过最低点时，按秒表柄头停止计时，读出这段时间t，算出T=t/60。
4、将所测得的l和T代入 算出g作为实验的最后结果写入实验
报告
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中去。
为了提高实验精度，在实验中科改变几次摆长，并测出对应周期T，从而得出l与T的数据，如表所示。描出T2—l图线。通过图线求当地重力加速度g=_______
序号
摆长(m)
T2(s2)
1
0.600
2.47
2
0.650
2.67
3
0.700
2.88
4
0.750
3.08
5
0.800
3.29
6
0.850
3.49
浙公网安备 33021202002483