实验：用单摆测量重力加速度.doc

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1、第1章机械振动——实验：用单摆测量重力加速度班级座号姓名一、实验目的：　　用单摆测定当地重力加速度。二、实验原理：　　根据单摆简谐运动（摆角θ＜50）周期公式得_____________。只要测得摆长和周期即可得到当地的重力加速度g。三、实验器材:金属球、细线、铁架台、铁夹、刻度尺、秒表、游标卡尺。四、实验过程(一)、实际单摆的制作实际单摆的制作：细线弹性很小，质量远小于小球，如尼龙线等；用金属小球，线长远大于小球直径；绳一端打结，另一端穿过小球中的小孔后固定于铁架台的铁夹上，而不应绕在横杆上。(二)、

2、摆长的测量1、摆长:悬点到_______的距离，即摆线长加摆球的________。摆长不等于摆线的长度。2、线长用______测量，应先把摆线上端__________后再测绳长；3、用______________测出小球的直径，再得半径。(三)、周期的测量1、为保证做简谐运动，单摆摆角θ应很小，一般θ＜50；2、为减小周期的测量误差，用秒表测出n次（通常30次或50次）全振动的总时间t，然后再除以全振动的总次数n得周期。不应该用直接用秒表测一次全振动的时间得周期。3、用秒表测时间时，应该在小球经过最低点

3、时开始计时，而不是在小球最高点时开始计时。4、注意全振动的次数与小球经过最低点的次数的关系。五、实验数据的处理1、代数法处理实验数据（1）把实验获得的数据列表中的每组L－T数据分别代入，得到多个g值，然后再取平均。（2）不要先对列表中的多组数据分别取L和T的平均值，再代入求结果。次数摆长L=l+d/2(m)周期T=t/n(s)g=4π2L/T2(m/s2)g平均值1L1=+=T1=/=g1=g=2L2=+=T2=/=g2=3L3=+=T3=/=g3=4L4=+=T4=/=g4=5L5=+=T5=/=g5

4、=0L/mT2/s2、图象法处理实验数据（1）描点法画L－T2图象（或T2－L图象）①L－T2函数为正比例函数，性质决定了必须描过原点的直线，所以，不能苛意追求平滑而连成曲线；②连直线时，尽量做到"大多数点"落在直线上，"少数不在直线上的点"尽量分布在直线两侧；"个别离直线较远的点"是错误点，应舍去。（2）根据画出的L－T2图象（或T2－L图象）的斜率K,求得gK=；g=；课堂练习1．在用“单摆测重力加速度”的实验中，有下列备选器材中，选用哪些器材较好，请把所选的器材前的字母依次填在题后的横线上．A．长

5、1m左右的细线                 B．长30cm左右的细线C．带细孔的直径2cm左右的铅球      D．带细孔的直径2cm左右的橡胶球  E．秒表         F．时钟     G．最小刻度是厘米的直尺     H．最小刻度是毫米的直尺所选用的器材是 （     ）2．对于该实验，下列说法正确的是A．摆长应为摆线长加上小球直径        B．小球应在同一竖直平面内振动，摆角大于5°C．用秒表测30~50次全振动的时间，计算出平均周期D．计时起点应选小球在最大位移处时3.在做“利用

6、单摆测重力加速度”实验中，某同学先测得摆线长为89.20cm，摆球直径2.065cm，然后用秒表记录了单摆振动30次全振动所用的时间如图所示，则（1）该单摆的摆长为         cm，秒表所示读数为　　　s。（2）为了提高实验精度，在试验中可改变几次摆长l，测出相应的周期Ｔ，从而得出一组对应的l与T的数值，再以l为横坐标Ｔ２为纵坐标，将所得数据连成直线如图所示，则测得的重力加速度g=       。4．(1)在“用单摆测重力加速度”的实验中，下列措施中可以提高实验精度的是________．A．选细线

7、做为摆线B．单摆摆动时保持摆线在同一竖直平面内C．拴好摆球后，令其自然下垂时测量摆长D．计时起止时刻，选在最大摆角处(2)某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中，先测得摆线长为97.50cm，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间，则：①该摆摆长为________cm.②如果测得的g值偏小，可能的原因是________.A．测摆线长时摆线拉得过紧B．摆线上端悬点末固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了C．开始计时时，秒表过迟按下D．实验中误将49次全振动记为50次③为了提高

8、实验精度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出一组对应的l与T的数据，再以l为横坐标，T2为纵坐标，将所得数据连成直线如图8所示，并求得该直线的斜率为k，则重力加速度g＝________(用k表示)．5.图中的秒表其读数为6.有一游标卡尺，主尺的最小分度是1毫米，游标上有20个小的等分刻度。（测量值可准确到0.05mm）用它测量一工件的长度，如图所示，图示的读数是_______毫米。