摆实验有两种类型。 一种是使用摆来研究物体的周期性运动，通常使用弹簧振荡器。
单摆的长度和周期与重力加速度之间的关系为
因此，只要测量出摆的周期和长度，就可以计算出重力加速度的值。
视频教程：
实践：
1.（2022·北京朝阳·第二模式）物理实验一般涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如：
(一)实验设备。 使用螺旋千分尺测量某种金属丝的直径。 示值如图1所示，则金属丝的直径为
。
(2)数据分析。 点计时器在纸带上设置点，纸带随物体以匀速直线移动。 纸带的一部分如图2所示。B、C、D是纸带上标记的三个连续计数点。 相邻计数点之间还有4个计时点没有标记。 点定时器连接频率为50
接通交流电源后，物体运动的加速度
（结果保留两位有效数字）。
(3)实验原理。有同学用一个简单的摆测量了重力加速度。 他测量了摆线的长度l和相应的周期T，获得了多组数据，并做出了
图片，如图3所示。他认为可以从图中得到重力加速度
，然后从理论分析中，他得到了重力加速度的真实值（可选“大于”、“等于”或“小于”）。 请分析并说明原因。
2.（2022·浙江温州·三个模型）（1）在“研究平抛运动”实验中，为了测量球的平抛运动初速度，如图A所示的实验装置为用过的。 实验操作主要步骤如下：
A。 将方格纸用图钉固定在木板上，并垂直固定木板；
b. 在板的左端安装滑槽，调整滑槽末端轨道的水平度，将配重线挂在水平轨道的边缘；
C。 在滑槽上端固定位置放球，同时记录投掷点位置O和重心线方向；
d. 球从O点飞出后，击中垂直于棋盘平面的垂直障碍物。 当球击中障碍物时，它会在障碍物上留下痕迹。 用铅笔记录迹线在方格纸上的投影点；
e. 将垂直杆向右移动，然后将球从滑道上的同一位置释放，无初速度。 球击中横杆后，再次将轨迹点在横杆上的投影点记录在方格纸上，重复上述操作。 ;
F。 取下白纸，画出平抛运动的轨迹，研究该轨迹的性质，求出球的平抛运动的初速度。
① 实验时必须建立直角坐标系。 下图中，坐标原点选择正确。
②关于本实验，下列哪些说法是正确的？
A、溜槽末端必须水平
B.一定要用秒表测量平抛的时间
C、垂直止动杆每次向右移动的距离必须相同
D．必须记录投掷点的位置以确定球的初速度。
③实验中，一名学生仅记录了悬挂在滑槽末端的重线方向，并根据实验画出了轨迹。如图B所示，选取A、B、C三个点，测量三点到权重线的距离如下：
,
,
，并测量两点AB之间的高度差
, 两点之间的高度差 BC
，则平抛球的初速度
/s，球的半径R=。
(2) 学生用摆锤测量重力加速度。 改变摆的长度并测量周期和长度几次。 仅由于摆长测量存在误差，就得到周期的平方与摆长的关系如图C所示。下列哪种说法是正确的？
A．图形没有到达原点的原因可能是只记录了摆线的长度作为摆长。
B.图形没有到达原点的原因可能是摆线的长度加上球的直径作为摆的长度。
C．从图像中得到的重力加速度必须小于重力加速度的真实值
D．从图像中得到的重力加速度必须大于重力加速度的真实值
3.（2022·安徽省定远中学模拟预测）用单摆测量重力加速度的实验中：
(1)实验时，摆角必须控制在度以内，并允许摆在平面内摆动；
（2）某同学测量了不同摆长对应的周期T并做了L-T2图，如图所示，然后用任意两点A、B的坐标（x1，y1），（x2，）在图表上。 y2)，可得g=。
(3) 如果学生在测量摆的长度时漏掉了球的半径，并且所有其他测量和计算都正确，则将使用上述方法计算出的 g 值与计算出的 g' 值进行比较，而不会漏掉球的半径。 （可选“大于”、“小于”或“等于”）。
4.（2022·北京·北大附中第三期模型）在利用图1所示的摆锤“测量重力加速度”的实验中，一位学生的步骤如下：
A。 取一根细铁丝，下端绑在直径为d的小金属球上，上端固定在铁架上；
b. 用米尺测量细线的长度为l，l与球的半径之和记录为摆的长度；
C。 缓慢拉动球，直至细线偏离垂直方向约5°，将球从静止状态释放；
d.用秒表记录小球完成n次完整振动所需的总时间t，并计算单摆的周期
;
e.使用公式
计算局部重力加速度；
F。 更改细线的长度并重复步骤 b、c、d 和 e 以进行多次测量。
（1）上述步骤中，错误的是（写出步骤的字母）； 经更正后，正确的应该是：。
(2)为了减少误差，学生利用了上述未校正误差测量的多组实验数据。
图片，对应下图中的图。
A。
B.
C。
D．
(3)在正确的“用摆测量重力加速度”的实验中，以下做法将有助于减少实验误差。
A．适当加长摆线
B.对于相同质量但不同体积的摆球，应选择较大的摆球。
C、摆与平衡位置的夹角不能太大
D、当摆锤经过平衡位置时开始计时，充分振动后停止计时。 使用这个时间间隔作为摆锤振动的周期。
课件：
课程计划：
一、教学目的
1. 知道
知识和技能
(1)学生学习使用摆锤测量当地的重力加速度；
(2)让学生学习如何处理数据；
(3)使学生正确、熟练地使用秒表并应用新技术。
（4）巩固和加深对单摆周期公式的理解。
2、流程与方法：
（1）学生展开思考，探索重力加速度的测量方法——明确本次实验的测量原理——整理实验设备，探索实验流程——进行实验——分析数据，得出实验结论。 这是一条探究之路。
(2) 学习如何利用累加法减小相对误差。
3.情感态度和价值观
（1）通过课堂活动、讨论、交流，培养学生的团队合作精神。
（2）通过计算振动次数，培养学生细心观察、严谨治学的科学素养。
二、教学重点与难点
一、要点：
(1)了解单摆的构成。
(2)单摆的周期公式。
(3) 数据处理方法。
2、难点：
(1)计时的准确性。
(2)计数的准确性。
3、实验设备
① 一个小金属球，球中心有一个小孔
②1米以上的细尼龙丝
③铁夹
④铁平台
⑤游标卡尺
⑥米尺
⑦秒表、光电门及显示器
四、教学过程
（一）简介：美国阿波罗计划是人类历史上的壮举。 这是人类第一次踏上地球以外的天体。 但有人质疑整个计划可能是一个骗局。 疑点之一是，在某视频中，根据人下落的距离和所用的时间，局部重力加速度约为6.8m/s2，与普遍认可的地面重力加速度明显不同。月亮的速度约为1.6m/s2。 偏差大。 那么，除了这种自由落体运动之外，还有什么方法可以测量局部重力加速度呢？
1、物体做自由落体运动；
2、物体从静止状态在光滑的斜坡上滑落；
3、弹簧测力计及天平：
4.使用滴答计时器
5.使用锥形摆
6. 重力
(2)实验研究：
1、实验目的：用摆锤测量局部重力加速度； 能够使用秒表和游标卡尺。
问题1.利用单摆测量重力加速度的物理原理是什么？ 重力加速度的计算公式是什么？
问题 2. 本实验需要测量哪些量？ 计算出的重力加速度有多少位有效数字？
2、实验原理：根据单摆周期公式T=2π
，得到：g=
.据此，只要测量出摆锤的长度
和期间
可以计算出当地的重力加速度g（三位数）。
问题 3. 摆锤应该使用什么样的球？ 为什么？ C
A. 空心乒乓球 B. 实心泡沫球 C. 直径 2cm 铁球 D. 直径 4cm 铁球
问题4.什么样的线？ 为什么？ D
A. 粗棉线 B. 粗弹簧 C. 细橡皮筋 D. 细棉线
问题5. 线路长度应在什么范围内？ 为什么？ C
A、1cmB、10cmC、1mD、10m
问题6.用什么测量工具来测量周期？ 为什么？ 怎么读呢？ 乙
A. 时钟 B. 秒表 C. 打点计时器
问题7、测量摆的长度用什么测量工具？ 为什么？ 怎么读呢？ AB
A. 米尺 B. 游标卡尺 C. 螺旋千分尺
3、实验设备： ① 中心有小孔的小金属球 ② 长度大于1米的细尼龙丝 ③ 铁夹 ④ 铁架 ⑤ 游标卡尺 ⑥ 米尺 ⑦ 秒表
问题8、如何保证小球的摆动是简谐振动？ 如何保证摆锤在摆动过程中长度保持不变？ 如何保证摆角小于5°（10°）？
问题9. 如何测量单摆的周期？ 计时从哪里开始？ 时钟停在哪里？ 如何计算振动次数？
问题10.如何读取秒表？ 如何读取短针？ 如何用长针读书？ 你想读书吗？
4、实验步骤：
（1）根据讨论结果，各组编写实验步骤（重点在编写步骤中指定设备、方法、公式）并设计表格
(2)提供参考实验流程和表格，
参考实验步骤：
①制作摆锤，将一根约1米长的绳子穿过一个有孔的小钢球，打一个比孔大的结，固定在铁架上；
②用米尺测量悬挂线的长度l高中物理单摆科学思维，精确到毫米，用游标卡尺测量摆球的直径d，计算出半径r，同样精确到毫米，计算出吊线的长度。摆L=l+r；
③ 将摆锤以角度（o）拉离平衡位置并释放。 用秒表测量摆锤完成30次全振动（61次经过平衡位置）所需的时间，求出完成1次全振动所需的时间。 这个平均时间就是钟摆的周期。 T=t/n（利用光电门和手机秒表计时计数）；
④ 将测得的周期和摆长代入公式 g=
,求重力加速度g的值
⑤ 改变摆的长度，重做几次实验。 求 g 的平均值。
⑥ 整理设备。
参考表格：
频率
摆锤长度L（米）
振动次数n（次）
时间t（秒）
周期 T（秒）
平均值：
5、注意事项：
① 选择材料时，应选择细、轻、不易拉伸的线。 长度一般为1m左右。 小球应采用密度较大的金属球，直径要小一些，最好不超过2cm；
②单摆吊线的上端不能随意绕在铁夹的杆上。 应将其夹紧在铁夹内，以防止摆线滑落和摆动时摆锤长度发生变化；
③摆动时注意不要使摆动角度过大（o）；
④摆球摆动时，应保持在同一垂直平面内，不应形成圆锥摆；
⑤为了减少计时误差，采用倒计时计数方式，即摆球经过平衡位置时开始计数，“3、2、1、0、1、2、3……”开始计时当计数到“0”时计数。 当计时器停在“60”时，摆球会振动30次，T=t/30。
⑥ 计时从平衡位置开始高中物理单摆科学思维，因为此时球的摆动速度最大。 当人们确定它经过这个位置的时刻时，产生的计时误差很小。 。
6、结论及错误分析：
1.g太大：
2.g太小：
五、教学反思
学生根据教师提供的设备，根据实验要求，合理选择设备，设计自己的实验方案、测量的主要步骤以及需要测量的物理量。 问题：利用实验室提供的以下设备：不同材质的摆球、长度为100cm至120cm的摆线若干个、带铁夹的铁夹台、秒表、米尺、游标卡尺、量角器，测量该区域的重力加速度。 (l) 简要说明实验方案的设计思路； （2）简要说明测量的主要步骤和需要测量的物理量； (3)用已知量和实测量来表达重力加速度的计算公式； (4)通过测量计算重力加速度的平均值。 延伸一：用作图法计算重力加速度： 延伸二：如果实验室提供的摆球是不规则的，如何测量。 采用上述方法进行教学，有利于学生活跃思维，发挥学生的主体作用； 有利于开发学生智力、培养能力； 它可以克服传统演示实验的缺点，使学生获得发现知识的实验基础，享受科学实验的成果。 然后鼓励学生努力发现和探索物质运动的奥秘。
6、实验创新
1、光电门计数的应用，使实验计数更清晰、更准确。 也让学生体验、感受到新技术给生活、生产带来的便利，更好地激励学生努力学习。
2、先用机械秒表计时，再用手机秒表计时。 比较两者，让学生感受到科技的好处。 它不仅让学生学会了阅读，还让学生感受到科技发展的作用，再次激励学生努力学习，激发他们学习物理的兴趣。
高中生预习+教师备课材料：
测试点
考点汇总+课件+教案+试卷）
图片、文字均来自网络，版权归原作者所有。 如有不当之处，将在告知后删除。
