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物理器材采购申请书 物品采购申请书(4篇)

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物理器材采购申请书 物品采购申请书(4篇)
2023-01-15 19:26:26    小编:ZTFB

人的记忆力会随着岁月的流逝而衰退,写作可以弥补记忆的不足,将曾经的人生经历和感悟记录下来,也便于保存一份美好的回忆。写范文的时候需要注意什么呢?有哪些格式需要注意呢?以下是小编为大家收集的优秀范文,欢迎大家分享阅读。

关于物理器材采购申请书一

您好!

物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。作为自然科学的带头学科,物理学研究大至宇宙,小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律,因此成为其他各自然科学学科的研究基础。它的理论结构充分地运用数学作为自己的工作语言,以实验作为检验理论正确性的唯一标准,它是当今最精密的一门自然科学学科。

这门重要的学科我都没考好,我在此向你说一声对不起,我辜负了您对我的殷切希望。

我成绩十分不理想,不仅伤透了你的心,也让我无地自容。于是,今天,我在以前的学习中,我没有认真努力,这次没考好,现在想起来非常后悔。

今天,我怀着愧疚和懊悔的心情,写下这份检查。以向您表示我的决心和悔改之意,只希望您能够给我一个改正错误的机会。谢谢您。

以前我没有意识到自己的散漫和无知,对于物理这种需要大量做题的学科,总是抱有偷懒心理。以至于最终引火自焚,导致了这种恶果。不但对不起父母和老师,更在同学中间成为了反面教材。也是对初二班的一种不责任的表现。另外还让老师经常担心。

我已深深地认识到了自己的错误,作为初中生,我没有意识到自己已经是个14岁的大孩子了,非但没有帮老师、家长分担压力,反而给他们找了很多没必要的麻烦,我感觉到很后悔,我是班里学习较好男生中的一个,而我非但没有给别的同学一个认真学习的感觉却给同学留下了不认真做题,不踏实的感觉,我觉得自己欠缺集体荣誉感。

我从哪跌倒就从哪爬起来,绝对不在同一个地点再跌倒第2次,努力坚持,让自己按时按质完成作业,每天认真听讲,大量做题,踏踏实实学习。脚踏实地,争取下次考试取得好的成绩,以优异的成绩来汇报曾经为我做过无数付出的?老师和我的父母,我会让您们看到一个全新的我,一个遵规守纪,尊重师长,按时完成作业,认真听讲,大量做题,踏踏实实学习。脚踏实地的初中生,一切跟着大家走,坚决不做个别生。所以我不可以再犯懒惰的错误了,我要积极地看待我所生活,学习过的每一天,给我自己留下一个美好的回忆,给同学和老师留下好的印象,让我在这3年的时间创造出一个另人折服的奇迹。怀着十二万分的愧疚和懊悔写下这份检讨书。经过这段时间的思想转变,现在的我,较之以前已经有了很大的改变,对自己的言行也有了新的要求。通过这次的事情,让我意识到了脚踏实地,认真做题的重要性。我一定不会在同一地方摔倒。作为新一代的学生,我深知自己肩负的使命,作为一个男生,我更知道要富有责任感,做事情,要有始有终,学习、工作更是一样,不能够半途而废。

我现在已经深刻的认识到了自己的错误,找到了自己身上存在的不足。所以,我要感谢老师让我写了这份检查,让我更加深刻的认识到自己的错误,

希望您能够再给我一次机会,我一定会好好努力,不再让老师及家长失望。我已经深深地了解到了您对我们的爱,我不可以在这份真挚的爱上再次践踏了。

关于物理器材采购申请书二

初中物理新课程强调实现学生学习方式的根本变革,转变学生学习中这种被动的学习态度,提倡和发展多样化学习方式,特别是提倡自主、探究与合作的学习方式,让学生成为学习的主人,使学生的主体意识、能动性、独立性和创造性不断得到发展,发展学生的创新意识和实践能力。教师在探究教学中要立足与培养学生的独立性和自主性,引导他们质疑、调查和探究,学会在实践中学,在合作中学,逐步形成适合于自己的学习策略。

要充分发挥学生的主体作用,教师在教学中就要敢于“放”,让学生动脑、动手、动口、主动积极的学,要充分相信学生的能力。但是,敢“放”并不意味着放任自流,而是科学的引导学生自觉的完成探究活动。当学生在探究中遇到困难时,教师要予以指导。当学生的探究方向偏离探究目标时,教师也要予以指导。作为一名物理教师,如何紧跟时代的步伐,做新课程改革的领跑人呢?这对物理教师素质提出了更高的要求,向传统的教学观、教师观提出了挑战,迫切呼唤教学观念的转变和教师角色的再定位。

一、转变观念,重新定位角色

新课程改革是一场教育理念革命,要求教师“为素质而教”。在教学过程中应摆正“教师为主导、学生为主体”的正确关系,树立“为人的可持续发展而教”的教育观念,完成从传统的知识传播者到学生发展的促进者这一角色转变。这是各学科教师今后发展的共同方向。在“以学生发展为本”的全新观念下,教师的职责不再是单一的,而应是综合的、多元化的。

二、终身学习,优化知识结构

物理学科是一门综合程度极高的自然学科,它要求物理教师具有丰富的物理知识和相关学科的知识,在专业素养方面成为“一专多能”的复合型人才。新课程对物理教师的知识结构和能力都提出了新的要求,教师要通过不断学习,充实完善自己。随着科技的发展,物理研究的最新成果不断涌现,并不断融入到新教材中。所以,教师要学习这些新知识,完善自己的知识结构;新课程注重物理的教育功能,主张通过物理教育对学生进行素质的培养。但由于长期受应试教育的影响,多数物理教师在人文素养方面普遍缺失,因此,教师要学习人类社会丰富的科学知识,不断提高自己的人文素养;新课程对物理教师还提出了新的能力要求,如要具有与人交往合作的能力、教学研究能力、信息技术与教材的整合能力、课程设计与开发等能力。

在新课程内容框架下,绝大多数教师由于知识的综合性与前瞻性不足,难以独自很好地完成对学生课题的所有指导工作,要求教师之间必须建立起协作的工作思想。从仅仅关注本学科走向关注其他相关学科,从习惯于孤芳自赏到学会欣赏其他教师的工作和能力,从独立完成教学任务到和其他教师一起取长补短。

在新形势下,教师第一次处于被学生选择的地位,必须重新审视自己的知识结构,将终身学习内化为自学行为,时刻保持学习、研究、反思、发现、探究、创新及总结的态度,力求成为一个学识渊博、具有扎实的基础知识和现代化信息素质的教育工作者

三、以人为本,创新教学模式

俗话说:教无定法。在教学过程中,学生的知识获取、智力和非智力因素培养,不能单一种固定的教学模式。教学模式涉及知识、教师和学生三大要素,教与学是一个共同发展的动态过程,应明确教学过程的复杂性,综合三大要素,权衡利弊,博采众法之长,灵活选择教学方法。既要改革创新,又要着眼实际,积极参与创设启发式、开放式、范例式、合作式的教学方法。

在新课程改革中,智力因素的开发并不是素质教育的全部,学生的学习目的、兴趣、意志、态度、习惯等非智力因素是推进教学进程与实现教学效果的动力系统,对学生的学习过程起着发动、维持、调节的作用。在授课中重视物理实验和物理知识的讲授,结合介绍物理学家的故事,物理趣闻和物理史料,让学生了解知识的产生和发展,体会物理在人类历史发展长河中的作用;善于对比新旧知识的不同点,引发认知冲突,培养学生的质疑习惯,引导学生寻找当前问题与自己已有知识体系的内在联系,强化问题意识与创新精神;最后还应通过比较、分类、类比、归纳演绎和分析综合等逻辑思维方法,向学生展示知识的来龙去脉,使之知其然,更知其所以然。“学启于思,思启于问”。在新课标下的课堂应是这样:课堂不仅是学科知识的殿堂,更是人性的养育圣殿,它是学生成长的殿堂,是学生发挥创造力和想象力的天空,学生品味生活的“梦想剧场”。在这里学生有了探索新知识经历和获得新知的体验,学习兴趣、热情、动机以及内心的体验和心灵世界得到丰富,有了亲身体验,学习态度和责任,对物理教学反思才具有它真正功效。

关于物理器材采购申请书三

1、地位和作用

"电功"对于初中生来说是一个比较抽象的概念,电功公式是掌握层次之一,又是第九章的开首篇,足见这节的重要性,在力学中,物体做功必须具备两个必要因素。而在电学中,不但物体在电磁力作用下移动算做功,电流通过用电器使其发热、发光、发声等现象都是电流做功的表现。这就扩展了力学中功的概念,为学生理解电能与其它形式能的转化打下了基础。后面学习电功率、焦耳定律的公式都可由电功公式导出。所以本节在初中物理知识结构中具有综合、扩展和承先启后的重要作用。

2、知识目标

a层次:1.知道电流可以做功和常见和做功形式

2.会计算一个用电器的电功。

b层次:由公式w=uit求u、i 。

c层次,运用串、并联电路特点及公式计算电功。

3、能力目标

1.学会控制变量研究问题的方法。

2.会读电能表的示数。

4、思想教育

通过介绍一度电的用途,对学生进行节约用电的教育。

5、教学关键

做好电流做功的多少跟什么因素有关的演示实验。

6、准备教具

课本图9-1所用仪器(将钩码换成小车),秒表、电能表、投影仪改幻灯机。

根据学生实际情况和素质教育的要求,采用面向全体、师生间相互反馈的层次教学法和传统的五环教学法。学法是讨论归纳法和感知探索法。

分五个环节。

第一个环节:复习提问。提出与本堂课有关的易中难三个问题,分别叫abc三个层次学生回答,为本堂课的教学奠定知识基础。三个问题是:1.水流能做功吗?

2.功的表达式如何?3.力学中做功的两个必要因素是什么?

第二个环节:引入新课,水流能做功,电流能做功吗?演示图9-1实验后,问:是什么原因小车被提起的呢?是因为有了电流。即电流对小车做了功。

第三个环节:探索新知。电流所做的功叫电功。这节我们就学习电功。(板书课题)

1.建立概念

电流做功形式很多,如电流通过收音机做功,我们听到声音,电流通过电视机……让学生再举电流做功的实例分析,引导学生概括出电流做功的实质是电能转化为其它形式的能。实现感性认识上升到理性认识的飞跃。

2.电流做功的多少与哪些因素有关呢

让学生猜想,有的说与电压、电流和时间有关,我们用实验来研究。让学生看书图9-1,画出电路图,目的了解实物的连接方法,……当一个量随着几个量变化时,我们用什么方法研究呢?引导学生掌握控制变量的研究方法,让abc层次学生各一名,在教师引导下计时读电流表、电压表示数。让全体学生观察小车上升的高度,在时间相同的条件下,改变电压值,电流值做两次实验。分析实验结果第二次小车为什么升的高呢?学生答:电流表、电压表示数大。教师讲解:电流对电动机做的功近似看成等于电动机对小车做的功。小车上升的高,说明电流做的功多。由此得出什么结论呢?引导学生回答:通电时间相同的情况下,电压越大,电流越大,电流做的功越多。让学生推想,保持电压、电流值不变,延长通电时间,小车上升更高。结论:保持电压、电流不变,通电时间越长,电流做功越多。通过上面实验得出定性结论:电流所做的功跟电压、电流和通电时间成正比。告诉学生科学家经过精确测量出了计算电功的公式w=uit,讲清w、u、i、t所表示的物理量,引导学生说出公式的物理意义。为了让学生对电功的单位焦耳有一个具体认识,告诉学生在力学中将两个小鸡蛋举高1米(匀速),做功约1焦。在电学中每秒钟通过普通电灯的电流所做的功是几十焦,每秒钟通过洗衣机的电流做的功约为200焦左右,使学生认识到这个单位在电学使用中显得很小,生活中用起来很不方便,常用度做单位。1度=3.6×106焦。生活中用什么来测电功呢?用电能表。

3.电能表

讲清读数方法和计算某段时间内用电度数,看书上图9-4,让学生了解一度电的作用,渗透节约用电教育,教师做到既教书又育人。

第四环节:让学生小结,把这堂课知识形成体系。

第五环节:巩固练习,使学生学到的知识具有稳定性,实现正迁移,为此我设计了具有一定梯度的练习题,检测不同层次学生达标情况,面向全体,激励内化,填空题,采用自查形式,选择题,用答题卡,判断题用手势出示。这样,教师一目了解地掌握了不同层次学生学习情况。实现了双重反馈。

采用横向板书。一什么是电功。二、怎样计算电功。三、用什么仪器测电功。使教学具有流畅性,同时学法一目了然。难点:讨论归纳法。重点:感知探索法。

复习提问约4分钟,引入新课约1分钟,新课教学约24分钟,小结1分钟,巩固练习约14分钟,作业约1分钟。这样做到三快一慢,导入新课快,进入重点快,训练节奏快,突破重点、难点慢。

附:(练习题)

一、填空题:采用自选自查形式

a层次:1.电流所做的功叫()。国际单位是()。

2.电流做功的过程实质是()能转化成()能的过程。通电的电动机将砝码提起()能转化为()能。

3.实验研究表明:电流所做的功跟这段电路两端的()()()和()成正比。计算公式是()。式中各物理量的单位是()()()和(

)。生活中常用()做电功的单位。

4.用来测定电流做的仪表是()

5.某户电表月初示数:123 4 0月末示数12962,本月用电()

b层次:6.有一用电器通过它的电流是0.5安,在2分钟内电流做了900焦的功,那么加在用电器两端的电压是()伏

c层次:7.两只电阻r1:r2=4:3,串联接入电路r1与r2两端电压之比u1:u2=(),若t相同w1:w2=(

),并联执着入电路,i1:i2=(),在相同的时间内w1:w2=()

二、选择题(出示答题卡,对3个为a层次,4个为b层次,对5个为c层次)

1.以1安的电流通过5欧电阻,在1分钟内,电流所做的功是()焦

a300 b1800 c720 d360内

2.两个阻值相等的定值电阻,分别并、串联在同一电路中,在相同时间内,总电功w1和w2之比为()

a2:1 b1:2 c1:4 d4:1

3.一只灯泡两端电压减小为原来的一半,在相同时间内,它消耗的电功为原来的()倍。 a b2 c d4

4.电能表测()a电功b电压c电流d消耗电能

5.属于电功的单位有()a度b焦c伏·秒

三、判断题:(用手势,出示左拇指和食指为对号,两食指交叉为错号,对3个为a层次,即3a,同理:5b,6c

1. 1度电表示电流能做功3.6×106焦耳

2.电阻是484欧,两端电压220伏,通电一分钟消耗电能是6000焦耳3.导体两端电压越长,通过电流越大,做功越多。

4.导体中通过电流越大,通电时间越长,电流在这段导体中做功就越大。

5. 1焦=1伏·库=1伏·安·秒

6.某导体电阻为4欧,每秒钟内有5库电量通过,电流做的功为100焦。

电功

《电功》教案

(一)教学目的

1.掌握电功的概念:知道电流做功的常见形式是推动机式做功,使导体发热发光等;理解电功的公式(w=uit)和单位(焦);能综合欧姆定律和电功公式计算用电器(只限于一个)的电功。

2.知道电度表的用途和读数方法

(二)教具

1.课本上电流做功砝码提起来的实验装置;电键一只

2.电动玩具汽车一只

3.带灯座的小灯泡(或电阻丝)一只

4.电度表挂图(或实物)

(三)教学过程

引言

在前几章中,我们学习了电路的连接方法,引入了反映电路工作状态的几个物理量-电流、电压和电阻,以及这些量的相互关系-欧姆定律。这些,都是电学的基础知识,在第一册中我们研究了力对物体做功的问题,那么,电流能做功吗?显然,在日常生活和生产中,大量的工作是由电流做功来完成的,今天,我们要学习的是:电流做功有哪些特点。怎样计算电流做的功。

(板书:第九章电功和电功率)、

首先学习电流做功问题

(板书:电功)

1.复习提问

(1)过去学过力可以做功,怎样才算力对物体做了功?

(答:力使物体在力的方向上移动一段距离,就算力对物体做了功)

(2)你能举出日常见到的做功的例子吗?

(教师引导学生答:水流推动水轮机做功,汽车、电车的牵引力带动车辆行驶做功等)

2.讲授新课

(1)电流可以做功:电车的牵引力实际是由电动机产生的,电动机是通了电流才工作的,所以,电车行驶,实际上是电流做功的结果。

(演示:玩具电动汽车的行驶)

(2)电流做功的表现形式是多种多样的:电流通过电动机可以做功,那么电流通过电灯时发光,电流通过电炉时发热,算不算做功呢?

在这里我们应把"功"的概念加以扩大。用电动机移动物体或使机械转化,是电流做功的一种表现。电流使导体发热、发光,是电流做的又一种表现,总之,电流做功的现象很多,例如电流通过电铃发声,电子表显示数字,电视机显示图像等,都是电流做功的表现。

(3)电流做功多少跟什么有关系?

演示课本图9-1的实验时,电流和电压应采用大型的示教电表来显示,实验分两步:

①用变阻器改变电流和电压,观察在相同时间内做功的多少。

首先指明:砝码被提升越高,表示电流做功越多。

先将变阻器滑片移至某位置(使接入电阻较大),闭合电键,观察砝码上升的时间和高度(通电时间电键控制),并记下电流、电压值。

再将变阻器滑片移至另一位置(使接入电阻较小),闭合电键,观察相同时间砝码上升的高度,并记下电压、电流值。

比较两次实验,得出:

在相同时间内,电压和电流越大,电流做功越大。

②保持电压和电流不变,通电时间越长,电流做功越多。

(这一步可以不做实验,直接推出)

指出:上述实验,所得出的电功与电压、电流和通电时间的关系,是定性关系,如果把实验做到精确些,可以得出:电功跟电流、电压、通电时间都是正比关系,如果电压u的伏做单位,电流i的单位用安,时间t的单位用秒,电功w的单位用焦,则有w=uit

应当提醒学生注意两点:一是公式中的w、u、i均指电路中同一段电路(即某个用电器)而言,二是w、u、i、t必须统一采用国际单位制。

(4)电功的计算

(把课本图9-1的实验装置中的电动机换成小灯泡,做两次改变电压(取整数)电流的实验,通电时间都取10秒钟,让学生观察灯光的亮度,并根据实验数据计算两次电流做的大小)

提问:把重为1牛的物体举高1米所做的功是多少?(答:1焦)这些功如果由电动机完成,那么,电流所做的功是不是1焦呢?

(引导学生分析:电流做功的表现是多种多样的,电流通过电动机时,除了提举重物做功外,电流也会发热做功,因此电流的功为这两部分功的和,这就是课本图9-1的实验不定量的原因,因此在选用电动机时,发热愈小的效率愈高)

列举常用电器工作时,1分钟能做的功:如手电灯泡为几千焦,照明灯泡为几百至几千焦,洗衣机为几万焦。

由于焦这个单位很小,生活中常用"度"作电功的单位:

1度=3.6×106焦

(5)电能表(俗称电度表)

出示电度表挂图(或实物),让学生观察并读出读数。

指出电流做功时,表的转盘就转动(盘的边缘有个红点显示转动),每转3000转,耗电1度,表面上最后的数字是小数点后的一位数。

最后结合课本图9-4介绍1度电的作用,对学生进行节约用电的教育。

3.巩固练习

(1)电流做功有哪些表现?(列举常见的实例来说明)电功的大小由什么决定?

(2)把同一个灯泡先后接到220伏和110伏的电路中,则电流在相同时间内所做的电功之比:

a2:1 b1:2 c4:1 d1:4

(3)一盏电灯所用的电压是36伏,电流是1.5安,通电50分钟,电流做了多少功?

(4)一个电炉通电4小时耗电6度,所用的电压是200伏,通过电炉丝的电流是多少?

这四道题应预先写在黑板上,让学生在课堂上回答和计算,学生回答第2题,可能有争议,有的选a,有的选c,教师可让选c的学生说明理由,然后提问:对同一个用电器保改变电压,而不改变电流是否可能?对不同阻阻用电器,电压相同时电流是否相同?引导学生用电功公式结合欧姆定律分析问题;对同一用电器i∞u,因此u增2倍,i亦增2倍,故w增4倍,对不同r的电热器,u相同时,i与r成反比,故w亦与r成正比)

4.家庭作业

如果巩固练习第3、4题在课堂上没有时间完成,可留为作业,课本习题-第1题也可留做作业。

5.板书设计

第九章电功和电功率

电功

电流做功的各种表现:

电动机牵引物体或带动机器转动

电炉发热

电灯发光

凡是通过电流引起的任何变化,都是电流做功的表现

电功大不上与什么有关?

电功公式w=uit

注意:公式中各个量是对同一段电路而言

各个量应统一采用国际单位制单位

电功单位:焦

常用单位:度

1度=3.6×106焦

电度表用来测定电功的一种仪表

关于物理器材采购申请书四

重力加速度的测定

精确测定银川地区的重力加速度

测量结果的相对不确定度不超过5%

初步确定有以下六种模型方案:

所用仪器为:打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等.

利用自由落体原理使重物做自由落体运动.选择理想纸带,找出起始点0,数出时间为t的p点,用米尺测出op的距离为h,其中t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2,将所测代入即可求得g.

调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.

重力加速度的计算公式推导如下:

取液面上任一液元a,它距转轴为x,质量为m,受重力mg、弹力n.由动力学知:

ncosα-mg=0 (1)

nsinα=mω2x (2)

两式相比得tgα=ω2x/g,又 tgα=dy/dx,∴dy=ω2xdx/g,

∴y/x=ω2x/2g. ∴ g=ω2x2/2y.

.将某点对于对称轴和垂直于对称轴最低点的直角坐标系的坐标x、y测出,将转台转速ω代入即可求得g.

调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.

所用仪器为:米尺、秒表、单摆.

使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动,用直尺测量出h(见图1),用秒表测出摆锥n转所用的时间t,则摆锥角速度ω=2πn/t

摆锥作匀速圆周运动的向心力f=mgtgθ,而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上几式得:

g=4π2n2h/t2.

将所测的n、t、h代入即可求得g值.

在摆角很小时,摆动周期为:

通过对以上六种方法的比较,本想尝试利用光电控制计时法来测量,但因为实验室器材不全,故该方法无法进行;对其他几种方法反复比较,用单摆法测量重力加速度原理、方法都比较简单且最熟悉,仪器在实验室也很齐全,故利用该方法来测最为顺利,从而可以得到更为精确的值。

四、采用模型六利用单摆法测量重力加速度

摘要:

重力加速度是物理学中一个重要参量。地球上各个地区重力加速度的数值,随该地区的地理纬度和相对海平面的高度而稍有差异。一般说,在赤道附近重力加速度值最小,越靠近南北两极,重力加速度的值越大,最大值与最小值之差约为1/300。研究重力加速度的分布情况,在地球物理学中具有重要意义。利用专门仪器,仔细测绘各地区重力加速度的分布情况,还可以对地下资源进行探测。

伽利略在比萨大教堂内观察一个圣灯的缓慢摆动,用他的脉搏跳动作为计时器计算圣灯摆动的时间,他发现连续摆动的圣灯,其每次摆动的时间间隔是相等的,与圣灯摆动的幅度无关,并进一步用实验证实了观察的结果,为单摆作为计时装置奠定了基础。这就是单摆的等时性原理。

应用单摆来测量重力加速度简单方便,因为单摆的振动周期是决定于振动系统本身的性质,即决定于重力加速度g和摆长l,只需要量出摆长,并测定摆动的周期,就可以算出g值。

实验器材:

单摆装置(自由落体测定仪),钢卷尺,游标卡尺、电脑通用计数器、光电门、单摆线

实验原理:

单摆是由一根不能伸长的轻质细线和悬在此线下端体积很小的重球所构成。在摆长远大于球的直径,摆锥质量远大于线的质量的条件下,将悬挂的小球自平衡位置拉至一边(很小距离,摆角小于5°),然后释放,摆锥即在平衡位置左右作周期性的往返摆动,如图2-1所示。

f =p sinθ

f

θ

t=p cosθ

p = mg

l

图2-1 单摆原理图

摆锥所受的力f是重力和绳子张力的合力,f指向平衡位置。当摆角很小时(θ5°),圆弧可近似地看成直线,f也可近似地看作沿着这一直线。设摆长为l,小球位移为x,质量为m,则

sinθ=

f=psinθ=-mg =-m x (2-1)

由f=ma,可知a=- x

式中负号表示f与位移x方向相反。

单摆在摆角很小时的运动,可近似为简谐振动,比较谐振动公式:a= =-ω2x

可得ω=

于是得单摆运动周期为:

t=2π/ω=2π (2-2)

t2= l (2-3)

或 g=4π2 (2-4)

利用单摆实验测重力加速度时,一般采用某一个固定摆长l,在多次精密地测量出单摆的周期t后,代入(2-4)式,即可求得当地的重力加速度g。

由式(2-3)可知,t2和l之间具有线性关系, 为其斜率,如对于各种不同的摆长测出各自对应的周期,则可利用t2—l图线的斜率求出重力加速度g。

试验条件及误差分析:

上述单摆测量g的方法依据的公式是(2-2)式,这个公式的成立是有条件的,否则将使测量产生如下系统误差:

1. 单摆的摆动周期与摆角的关系,可通过测量θ5°时两次不同摆角θ1、θ2的周期值进行比较。在本实验的测量精度范围内,验证出单摆的t与θ无关。

实际上,单摆的周期t随摆角θ增加而增加。根据振动理论,周期不仅与摆长l有关,而且与摆动的角振幅有关,其公式为:

t=t0[1+( )2sin2 +( )2sin2 +……]

式中t0为θ接近于0o时的周期,即t0=2π

2.悬线质量m0应远小于摆锥的质量m,摆锥的半径r应远小于摆长l,实际上任何一个单摆都不是理想的,由理论可以证明,此时考虑上述因素的影响,其摆动周期为:

3.如果考虑空气的浮力,则周期应为:

式中t0是同一单摆在真空中的摆动周期,ρ空气是空气的密度,ρ摆锥 是摆锥的密度,由上式可知单摆周期并非与摆锥材料无关,当摆锥密度很小时影响较大。

4.忽略了空气的粘滞阻力及其他因素引起的摩擦力。实际上单摆摆动时,由于存在这些摩擦阻力,使单摆不是作简谐振动而是作阻尼振动,使周期增大。

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