第一篇:测量重力加速度的方法教案
测量重力加速度的方法 教学目标:
1.通过学生测量重力加速度几种方法逐步培养学生的发散思维能力。
2.通过学生用打点计时器测重力加速度,培养学生的动手能力和合作意识。教学重点:能够用打点计时器侧速度。
教学难点:通过所学知识能够考虑出策重力加速度的几种方法。教学过程:
高一阶段,我们研究了运动学、力学及动力学的相关知识,并且我们已经知道了重力加速度g的数值,今天我们思考可以用什么方法测出它的值呢?
一、测量重力加速度的几种方法
1、平衡法。用弹簧秤掉一钩码,使其处于静止状态,利用重力等于拉力,求出g。
2、自由落体法。从高处由静止释放一重物,测出高度h及下落时间t求出g。
3、滴水法。
(1)让水滴落到垫起来的盘子上,可以听到水滴每次碰盘子的声音,仔细地调整水龙头的阀门,使第一滴水碰到盘的瞬间,同时第二滴水正好从阀门处开始下落。(2)从听到某个水滴的声音时开始计时,并数“0”,以后每听到一次响声,顺次加1,直到数到“100”,计时停止,秒表上时间为40s。
(3)用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离为78.56cm,根据上述实验所得的数据,计算出重力加速度的值为__________。
4、频闪照片法。
测出高度h,知道频闪光源时间间隔T,即可求出g.5、打点计时器测重力加速度
在实验室,今天我们主要是用这种方法测重力加速度。
二、学生实验:打点计时器测重力加速度 实验原理
物体做自由落体运动,根据自由落体运动规律有:h=gt2得g=
实验器材
打点计时器,纸带,重锤,米尺,电源 实验步骤
1.打点计时器应该竖直固定在桌面边沿上
2.在手释放纸带的瞬间,打点计时器刚好打下一个点子,纸带上最初两点间的距离约为2毫米。为什么?
_______________________________________________________________ 测量的量:
a.从起始点到某一研究点之间的距离,就是重锤下落的高度h,则距离为h1;测多个点到起始点的高h1、h2、h3、h4(各点到起始点的距离要远一些好)b.不必测重锤的质量 注意事项
1.选择纸带的条件:打点清淅;第1、2两点距离约为2毫米。2.打点计时器应竖直固定,纸带应竖直。3.实验操作关键:先合上电源,再松开纸带。4.为减小误差,重锤应适当大一些。误差分析:
由于重锤受到___________作用,所以重力加速度的测量值略_____________真实值。课后作业:
应用滴水法测量重力加速度。
第二篇:测量重力加速度的方法教案
一、测量重力加速度的几种方法
1、平衡法。用弹簧秤掉一钩码,使其处于静止状态,利用重力等于拉力,求出g。
2、自由落体法。从高处由静止释放一重物,测出高度h及下落时间t求出g。
3、滴水法。
(1)让水滴落到垫起来的盘子上,可以听到水滴每次碰盘子的声音,仔细地调整水龙头的阀门,使第一滴水碰到盘的瞬间,同时第二滴水正好从阀门处开始下落。(2)从听到某个水滴的声音时开始计时,并数“0”,以后每听到一次响声,顺次加1,直到数到“100”,计时停止,秒表上时间为40s。
(3)用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离为78.56cm,根据上述实验所得的数据,计算出重力加速度的值为__________。
4、频闪照片法。
测出高度h,知道频闪光源时间间隔T,即可求出g.5、打点计时器测重力加速度
二、学生实验:
打点计时器测重力加速度
实验原理
物体做自由落体运动,根据自由落体运动规律有:h=1/2gt2得g=
实验器材
打点计时器,纸带,重锤,米尺,电源
实验步骤
1.打点计时器应该竖直固定在桌面边沿上
2.在手释放纸带的瞬间,打点计时器刚好打下一个点子,纸带上最初两点间的距离约为2毫米。为什么? 测量的量: a.从起始点到某一研究点之间的距离,就是重锤下落的高度h,则距离为h1;测多个点到起始点的高h1、h2、h3、h4(各点到起始点的距离要远一些好)b.不必测重锤的质量 注意事项
1.选择纸带的条件:打点清淅;第1、2两点距离约为2毫米。2.打点计时器应竖直固定,纸带应竖直。3.实验操作关键:先合上电源,再松开纸带。4.为减小误差,重锤应适当大一些。误差分析:
由于重锤受到___________作用,所以重力加速度的测量值略_____________真实值。某同学用下图所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50 Hz。在所选纸带上取某点为0号计数点,然后每3个点取一个计数点,所有测量数据及其标记符号如图所示。
该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔): 方法一:由方法二:由
哪种方法更合理?,取平均值,取平均值
第三篇:单摆测重力加速度教案
用单摆测重力加速度教案
一、教学目的
1、知识与技能(1)、学生学会用单摆测定当地的重力加速度;(2)、让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以及对新科技新技术的应用。(4)、巩固和加深对单摆周期公式的理解.2、过程与方法:
(1)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。(2)学习用累积法减小相对误差的方法.3、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。
二、教学重点与难点
1、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。
2、难点:
(1)计时的准确性。(2)计数的准确性。
三、实验器材
①球心开有小孔的小金属球 ②长度大于1米的细尼龙线 ③铁夹 ④铁架台 ⑤游标卡尺 ⑥米尺
⑦秒表、光电门及显示器
四、教学过程
(一)引入: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
2所用的时间,得到当地的重力加速度为约6.8m/s,显然跟我们普遍认知的月球上重力加速2度约为1.6m/s有较大偏差。那么,除了这种通过自由落体运动,还有哪些方法可以测量当地的重力加速度呢?
1、物体作自由落体运动;g2ht2
2、物体从光滑的斜面上由静止下滑;g
3、弹簧测力计与天平:g
4、用打点计时器gST2Gm2St2sin
5、用圆锥摆g2lcos
6、万有引力gGMR2
(二)实验探究:
1、实验目的:用单摆测定当地重力加速度;会使用秒表、游标卡尺。
问题
1、用单摆测量重力加速度是根据什么物理原理?重力加速度的计算式是怎样的? 问题
2、该实验需要测量哪些量?计算出来的重力加速度是几位有效数字?
42l2、实验原理:根据单摆周期公式T=2πl/g,得:g=。据此,只要测得摆长l和周T2期T即可算出当地的重力加速度g(三位)。问题
3、单摆应选用什么样的球?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、线长度应当在什么范围内?为什么?C A、1cm
B、10cm
C、1m
D、10m 问题
6、测量周期用什么测量工具?为什么?怎样读数?B A、时钟
B、秒表
C、打点计时器
问题
7、测量摆长用什么测量工具?为什么?怎样读数?AB A、米尺
B、游标卡尺
C、螺旋测微器
3、实验器材:①球心开有小孔的小金属球②长度大于1米的细尼龙线③铁夹④铁架台⑤游标卡尺⑥米尺⑦秒表 问题
8、怎样保证小球的摆动是简谐运动?如何保证摆动过程中摆长不变?如何保证摆角小于5°(10°)?
问题
9、怎样测量单摆周期?从何处开始计时?到何处停止计时?如何对振动次数计数? 问题
10、秒表怎样读数?短针怎样读数?长针怎样读数?要不要估读?
4、实验步骤:(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(2)、出示参考实验步骤,表格,参考实验步骤:
①做单摆,取约1米长的线绳穿过带孔的小钢球,并打一个比小孔大一些的结,并固定在铁架台上; ②用米尺量出悬线长l准确到毫米,用游标卡尺测摆球直径d,算出半径r,也准确到毫米,算出摆长L=l+r;
③把单摆从平衡位置拉开一个角度(<10o)放开它,用秒表测量
单摆完成30次全振动(过平衡位置61次)所用的时间,求出完成一次全振动所需要的时间,这个平均时间就是单摆的周期。T=t/n(计时和计数再用光电门和手机秒表);
42l④把测得的周期和摆长的数值代入公式g=2,求出重力加速度g的值来
T⑤改变摆长,重做几次实验。求g的平均值。⑥整理器材。参考表格:
次数 1 2 3 摆长L(米)振动次数n(次)时间t(秒)周期T(秒)
g平均值:___________
5、注意事项:
①选择材料时应选择细轻又不易伸长的线,长度一般在1m左右,小球应选用密度较大的金属球,直径应较小,最好不超过2cm;
②单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上,应夹紧在铁夹中,以免摆动时发生摆线下滑,摆长改变的现象;
③注意摆动时摆角不能过大(<10o);
④摆球摆动时,要使之保持在同一个竖直平面内,不要形成圆锥摆;
⑤为减小记时误差,采用倒数计数法,即当摆球经过平衡位置时开始计数,“3,2,1,0,1,2,3……”数“0”时开始计时,数到“60”停止计时,则摆球全振动30次,T=t/30。⑥计时从平衡位置开始是因为此处摆球的速度最大,人在判定它经过此位置的时刻,产生的计时误差较小。
6、结论与误差分析:
1、g偏大:
2、g偏小:
五、教学反思
学生根据老师提供的器材,按照实验要求,合理选择器材,自己设计实验方案、测量的主要步骤及需要测量的物理量。题:用实验室提供的下列器材:不同材料的摆球,长100cm至120cm的摆线若干,带铁夹的铁夹台,秒表,米尺,游标卡尺,量角器,测量本地区的重力加速度。(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与需要测量的物理量;(3)用已知量和测得量表示重力加速度的计算式;(4)通过测得量计算重力加速度的平均值。引伸1:用作图法计算重力加速度:引伸2:若实验室提供的摆球是不规则的,你怎样测量。采用以上方法进行教学,有利于学生积极思考,发挥学生的主体作用;有利于发展学生智力,培养能力;可克服传统演示实验的弊病,使学生获得发现知识的实验基础,享受科学实验的成果,进而鼓励同学立志去努力发现,探索物质运动的奥秘。
六、实验创新
1、应用光电门计数,让实验计数更加清晰和准确,还可以让学生体会和感受新科技新技术给生活生产带来的便利,更好的激励学生努力学习。
2、先用机械秒表计时,再用手机秒表计时,两者进行对比,让学生感受科技带来的好处。既让学生学会了如何读数,也让学生感受了科技发展的作用,再次激励学习努力学习,激发学习物理的兴趣。
第四篇:全站仪测量高程方法
全站仪测量高程有两种情况:1种是仪器架设在水准点,另一种是仪器架设在非水准点上。
第一种情况计算公式:高程=H(测站点高程)+i(全站仪高)+h(测量点高差)-I(测量点棱镜高)
第二种情况计算公式:高程=H(后视水准点高程)-h(后视高差)+h(前视高差)+i(后视棱镜高)-I(前视棱镜高)注:一般前后视棱镜设置同样高度。简化公式可以去掉最后两项。
全站仪仪器内计算待测点高程的过程是:
全站仪控制点高程+全站仪高+全站仪发射点与棱镜中点高差-对中杆高度=对中杆控制点高程,比如全站仪架的控制点高程为100m,仪器高1.5m,测得高差显示为8m(假设棱镜头比全站仪发射点高),棱镜高度1.3m,则待测点高程为
100+1.5+8-1.3=108.2m
全站仪测量点高程可以满足一般施工,比水准仪方便,任意建站整平就可开始测量待测点和已知点相对高差,从而快速得出待测点高程。现在桥梁施工盖梁完,就要求接着做垫石,这时水准仪只能从桥头过来,如果距离比较远那就只能拿全站仪测。全站仪测高程开始时先正倒镜各测几个垫石,观察数据稳定时就可以直接用正镜测完。
全站仪测量高程,我拿宾得、徕卡的测过几座桥,从基础施工到铺装,150米内没问题,可以满足施工要求,相对用水准仪测的那几座桥真的很省力。不放心可以拿水准仪复核几个点就可以了。
有时候做控制点,用水准仪翻山越岭的测累计误差其实比全站仪大,也耗时耗力。全站仪测量高程其实涉及到很多改正,比如温差、高程修正,可以翻阅其他参考书,去新浪爱问搜有很多,不过我们一般做一级导线点控制点距离也就400米以内偏多,不用改正可以满足施工精度了,高程四等水准的话也不用折光、温差改正,只要对向观测的两次高差满足规范(查<工程测量规范>GB50026-2007),以及平差过关就可以了。
第五篇:测量实习的方法
水准仪的使用方法①安置水准仪:打开三角架使其高度适中。目估 使架头大致水平。取出仪器置于三角架头上,将其用连接螺旋固定。将仪器置于 两点之间。②粗略整平:先用双手同时内或外转动一对脚螺旋,这时气泡未居中 而位于脚螺旋之间,再转动另一只脚螺旋使其居中。③瞄准水准尺:a.在瞄准水 准尺之前,先进行目镜对光,使十字丝成像清晰。b.松开制动螺旋,转动望远镜,用望远镜筒上的照门和准星瞄准水准尺,拧紧制动螺旋。c.转动物镜对光螺旋 进行对光,使尺子的影像清晰,并转动微动螺旋,使竖丝对准水准尺。d.消除视 差为了检验对光质量,可用眼睛在目镜后上下微微晃动,若发现十字丝与目标影 像有相对移动,则须重新进行对光,直到眼睛上下移动而水准尺上读数不变为 止.④精确整平、读数:眼睛通过位于目镜左方的符合气泡观测窗看水准管气泡,右手转动微倾螺旋,使气泡两端的像吻合,即表示水准仪的视准轴已精确水平。这时,即可用十字丝的中丝在尺上读数。读出来的数据就是高程数据了。高程检核:检核使用的方法是变更仪器高进行检核。在测站上按前述方法读 取前、后视读书,求出两点高差后,变更(升高或降低)仪器的高度再重复测量 一次高差,两次高度只差不应超过规定的容许值 6mm。满足要求时则取平均值作 为观测站高差。否则,需要检查原因,重新观测。水平角测量:经纬仪的安置,包括对中和调平两个内容:①用三角架架腿对 中: 使架头大致水平,架头中心大致对准测站标志,先在适当位置踩实一条架腿,两手分别握另外两条架腿,在移动架腿的同时,从光学对中器的目镜中观察,使 对中器的十字丝中心对准测站标志为止。②用三角架腿粗平“伸缩三角架的架腿,在移动架腿的同时,使基座圆水准泡居中,使照准部大致水平。③脚螺旋精平,平移基座精确对中④照准部大体水平后,可旋动脚螺旋使照准部水准管气泡居 中,使照准部精确水平,检查仪器是否对中,如不对中,则平移基座,精确对 中,在调脚螺旋进行照准部精平,如此反复直到精确对中和照准部精确水平为止。测回法测水平角:①经纬仪安置好后,先将经纬仪竖盘放在盘左位置,松 开水平制动扳扭,转动照准部,使望远镜大致瞄准 A 点上的标杆,然后,拧紧水平制动扳扭,用微动螺旋使望远镜精确的瞄准 A 点(一般瞄准标杆的底部)读取 水平读盘读书 a1,记入水平角观测记录手簿内。②松开水平制动扳扭,按顺时 针方向转动照准部,用上述方法精确瞄准 B 点,读取水平度盘读数 b1,记录,即完成半个测回。③倒转望远镜,使竖盘位于盘右位置,这次用望远镜先精确瞄准 B 点,读取水平度盘读数 b2,记录④松开水平制动扳扭,逆时针方向转动照准部。用望远镜精 确瞄准 A 点,读取水平度盘读数 a2,记录。完成一个测回。⑤进行第二个测回,盘左,用望远镜瞄准 A 点后,转动水平度盘使读数比原来读数增加 90 度,再按 上述方法再测一个测回。这样可以减小由于水平度盘不平整所造成的误差。水平角作业的要求:测回数两个,半侧回归零差 18〃,同一方向值各测回 较差 24〃,盘左盘右较差不能超过 40〃导线方位角闭合差 40(n 为测站数),导线全长相对闭合差 1/3000.测水平角的测角中误差不能超过 40〃,若不能满足 精度要求则需重测.程师傅 3 天 2 头就要嘱咐我们一次在进行水平角测量时,每 个测站保证每个测站的精度,做到步步有检核,不能心浮气躁。距离测量:利用全站仪。仪器进行调平,对中后,然后把棱镜立好,进行测 量距离。全站仪会自动计算出棱镜之点的距离,角度,高程等等。内业处理也是测量的一个重要步骤。