资源描述：
《六实验单摆测重力加速度》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、六、实验：用单摆测定重力加速度实验仪器长约1米的(不可仲缩的)细线、小钢球、铁架台(连铁夹)、刻度尺、游标卡尺、秒表实验原理当单摆偏角a<10°吋,单摆的振动是简谐运动，此时振动周期跟偏角的人小(或振幅)和摆球的质量无关.周期大小T=2Jr.由此得重力加速度g=42-^.因此，测出单摆的摆长L和振动周期T~T,就4以求出当地的重力加速度g的值.(1)平均值法改变摆长L多测儿组(L,T)值,代入公式gMJr(据处理方法再求平均值歹=gl+g2+g3+n(2)图象法改变摆长L多测几组(L,T)值，作出T2-L图线，利用图线上任两点A、B的坐标(Xl,yi)、(x2,y2)求出图线斜率k=一—
2、,冉由knJ求出g=4；T2——又2一&实验步骤及注意事项(1)选：选用细而轻II不可伸长的lmZ:右的线作为摆线,选用密度人体积小的实心球作为摆球(2)穿、固：如图所示，将细线的一端穿过铁球上的小孔丼打结同定好，线的另一•端岡定在铁架台籲•參上，做成一个单摆。(3)测L:用游标卞•尺测岀小球直径d,用刻度尺测出从忌社点到小球顶端的距离1,算fli摆长2(4)测T:让单摆摆动(丌始小球应静止释放，摆角应小于10°)，用秒表测岀n(30—50)次全振动的时间t，求fH单摆的平均周期T=t/n(应从摆球经T•衡位置时开始计吋)(5)算：算出重力加速度g=4n2-^T2(6)重复：改变摆长重a
3、三次，蝻活求出三次g的平均值疑难解惑1.该实验实际要测量哪些量？各用什么测量工具？读数有何要求？答：该实验实际要测景悬线长7,摆球直径d,n次全振动的吋间t,悬线长川刻度尺测，精确到毫米，直柽d用游标卡尺测，读数时按游标卡尺要求读，计算时精确到毫米就够了，时叫t用秒表测，精确到0.1秒(不估读).1.怎样保证小球的摆动是简谐运动？小球摆成圆锥摆，对周期有什么影响？答：耍保证小球的摆动是简谐运动需满足三个条件.第一、空气阻力可忽略不计，为使空气阻力尽可能小，所以我们选密度人体积小的实心球作为摆球。第二、偏角U<10°,因为单摆振动吋，摆球重力mg沿圆弧切线方的分力mgsinci就是它摆动的
4、回S力.只冇当偏角a<10°时，摆球沿训弧的运动才町以近似地看成为直线运动，这时回力就可以写成为F=mgSina=mgcl=mg三=-kx.式屮.可见只有在技角很小的情况下，单摆的振动IL是简谐运动.第三、要使单摆在竖直平血内摆动，不使K形成锥摆或摆球转动.如果小球摆成圆锥摆，根据牛顿策二定律有：mgtan汉=m4^2/sin(zT2，摆动周期为r二2;rLeosa，显然圆锥摆的周期比单摆周期T=2Jrj要小,将此周期代入公式g=4II算出的重力加速度偏人.1.怎样测量单摆周期？从何处开始计时？到何处停止计时？测30-50个周期有什么好处？答:测单摆周期吋，应以摆球过平衡位置开始计吋，到
5、做完第30或50次全振动再次通过平衡位置吋停止.计吋起点的方法最好采川倒计吋法，即当摆球过平衡位置吋从5开始数到“0”次全振动吋立即按下秒表，I开始正式计吋计数.由于人的反应吋间的影响，如果只测一次全振动的周期，其误差就很大，测30-50个周期就可减小这种误差.2.为什么计时起点和终点不选在最大位移处而选在平衡位置？答：如果我们分别在平衡位置和最人位移处取一微小偏角，山于在最人位移处附近摆球运动速度很小，偏州也小，但停衍时间却较人眼很难判断是否到达敁人位移处,按表造成的误差却大，而在平衡位置附近摆球运动速度尽管较人，与最人位移处偏转同样的偏角用时却很短,此时按表造成的误差反而越小，所以计
6、时起点和终点不选在敁大位移处而选在平衡位置.3.秒表如何读数？要不要估读？答：秒表读数应先读小圆里分针的数值，观察时要注意分针是否过半分钟刻度线，然后读大圆里秒针的数值，由于机械结构秒表原因，读数不需估读,一般读到0.1秒为止.典型题例例1.在“用单摆测重力加速度”的实验中：K而所给器材中，选用哪些器材较好，诺把所选用器材前的字母依次填写在题后的横线上.A.长lm左右的细线；B.长30cm左右的细线；C.直径2cm的铅球；D.頁径2cm的铁球；E.秒表；E.吋钟；G.最小刻度足庳米的直尺；H.最小刻度足毫米的直尺.所选用的器材是解析：木实验的原理：振动的单摆，当摆角<10°时，艽振动周期
7、与摆长的平方根成正比，与重力加速度的平方根成反比，而与偏角的人小（振幅）、摆球的质景无关，周期公式为：T=2叫令，变换这个公式可得g=4nA.冈此，木实验屮测出单摆的摆长L和振动周期T，就可以求出当地的重力T2加速度g的位，木实验的目的是测朵重力加速度g的位，而非验证单摆的振动规律.因此实验屮应选川长的摆长L，这样既能减小摆长的测景误差，乂易于保证偏角e不人于10°，而且由于振动缓慢，方便计数和计吋.故选A.本实验所用的实际摆要符合
