单摆法测重力加速度2019
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1、科学素养
伽利略发现了摆的等时性原理,指出摆的周期与摆长的平方根成正比,而与摆的质量和材料无关。摆的等时性原理应用于时钟,将人类计时的精度提高了近100倍。
2、分层次实验教学内容
a)基础内容
测量单摆的摆长和周期,计算当地的重力加速度。利用累积方大法提高测量的精度。
b)提升内容
对摆长和周期进行多次等精度测量,计算重力加速度测量结果的不确定度。
c)进阶内容
利用“不确定度均分原理”,设计一个单摆装置,测量本地的重力加速度 ,要求测量精度Δg/g <1%。分析摆球几何形状和质量、空气浮力、摆角等的修正对实验精度的影响。
d)高阶内容
研究大摆角(>5度)条件下单摆的运动规律。利用高速摄影技术记录单摆的运动轨迹,对运动轨迹数据进行拟合分析。
3、能力培养
基本测量仪器的使用,分析影响测量精度的主要因素,设计实验测量方案
4、知识点
长度的测量、时间的测量、累积放大法、简谐运动、不确定度均分原理。
5、学科关联
地球物理、地质、机械、计算机、数学
6、延伸实验
用凯特摆测量重力加速度、三线摆测量刚体的转动惯量
讨论区
欢迎大家留言讨论! — 乐永康 2019/12/05 13:01