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时间:2019-11-26
《实验1探究单摆的振动周期》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、实验1探究单摆的振动周期实验目的探究单摆振动周期的影响因素。实验器材铁架台、铁夹、一组质量不同的带小孔的金属小球、游标卡尺、细绳(长lm左右)、米尺(分度值为1mm)、电子秒表、教学用的量角器。实验设计与步骤笨实验采用变量控制法对各个因素进行探究。测量周期:用机械秒表测量30〜50个完全振动周期所用时间,用总个数除以总时间即可得单个周期。测量摆长:用米尺测量摆线的长度,用游标卡尺测量小球的直径,摆长等于摆线长度加小球的半径,摆长通常取50〜120cm。小球的质量用电子秤测量,摆角用教学用的量角器测量。1.在摆长和摆角不变的情况下,改变摆球的质量(更换不同质
2、量的摆球),在表7.2-1中几率周期和质量。2.在摆长和摆球的质量不变的情况下,改变摆角的小大小(摆角0W5。,单摆做简谐运动,但通常的实验中0W10°),在表7.2-2中记录周期和摆角。3.在摆角和摆球的质量不变情况下,改变摆长(更换不同长度的摆线),在表7.2-3中记录周期和摆长。实验结果与分析1・单摆的振动周期与摆球质量的关系(见表7.2-1)表721摆线长度l=0.8165m,摆角6=5实验次数1234摆球的质量0.0280.0110.0080.005M/kg周期T/s1.811.801.791.76实验分析:在摆长和摆角不变的情况下,改变摆球的质
3、量对单摆的振动周期没有影响。2.单摆的振动周期与摆如的关系(见表7.2-2)表7.2-2摆长l=0.8165m,摆球质量M=0.028kg实验次数1234摆角9/°3579周期T/s1.761.751.781.83实验分析:在摆长和摆球的质量不变的情况下,改变摆角的大小对单摆的振动周期没有影响。3单摆的振动周期与摆长的关系(见表7.2-3)表7.2-3摆角0=5°,摆球质量M=O.O28kg实验次数123456摆长1/m0.50650.60750.71650.81650.88951.0115周期T/s1.431.561.701.81.1.932.01实验分
4、析:在摆角和摆球的质量不变的情况下,随着摆长的增大,单摆的振动周期也随着增大。可以设想周期与摆长的关系为下列中的一种:T^l,Tocl2,Toe.//,分别用图象法作出以上三种图像,分别如图7.2-2、图7.2-3和图7.2-4所示。根据图像可看出,T—弄的图像是一条直线,即单摆振动的固有周期与摆长的一•次方根成正比。问题与思考1.单摆摆动的振幅很小时,单摆的振动可以看作是简谐运动,为什么?2.为什么单摆的摆长通常选取50〜120CM,而不更短或者更长一些呢?3.本实验的偶然误差主要来自实践(即蛋白周期)的测量上,因此要注意准确地测量时间。从单摆振幅就容易
5、衰减。4.为了减少误差,为什么至少要测30〜50个完全周期所用时间,而不是少测一些或多测一些呢?
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