实验1利用单摆测重力加速度.ppt

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1、重力加速度的测量1/13已知上海重力加速度的精确值为g0=9.794m/s2重力和重力加速度地球对地面附近物体的万有引力叫做重力.通常又称为重量.m地球mERmE物体在重力作用下产生的加速度叫重力加速度.将代入公式得到地面附近的重力加速度为17/18在实际中，由于地球质量分布并非完全均匀，且地球有自转，因此地面上不同位置处的重力加速度并不完全相同，需要实际测量。2/13测定重力加速度的方法有哪些？3、单摆的运动：2、物体从光滑的斜面上由静止下滑：G1=mgsinG1S1、物体作自由落体运动：h3/13实际中，

2、悬挂小球的细线的伸缩和质量可以忽略,线长比球的直径大得多时,这样的装置叫做单摆。什么是单摆？理想模型：在一根不能伸长、没有质量的细线下端系一质点，摆角较小。利用单摆测量重力加速度实际单摆要满足的四个条件摆线的伸长可以忽略摆线长远远大于摆球的直径摆球的质量远远大于摆线的质量摆角较小(一般小于50)4/13秋千风铃吊灯摆钟5/1301234567891001234567890012345678910实验仪器单摆实验仪器一套、米尺、游标卡尺、数字毫秒表。实验目的1、利用单摆测定上海地区的重力加速度。2、掌握单摆测定重力

3、加速度的基本原理。6/13单摆沿AOAOA完成一个周期。实验原理单摆在重力和拉力作用下作周期性运动。故只要测定摆长L和单摆的周期T，即可算出重力加速度g。注意：摆长L=细绳长度l+小球的半径d/2单摆的振动周期用数字毫秒表测定7/13游标卡尺测小球的直径d=13.00+12.00.02=13.240mm8/13实验步骤1．在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结，将细线穿过球上的小孔，制成一个单摆。2．将铁夹固定在铁架台的上端，铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，把做好的单摆固定在铁夹上，使摆球

4、自由下垂。3．测量单摆的摆长L：游标卡尺测出摆球直径d，再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长l，则摆长L=l+d/2。4．把单摆从平衡位置拉开一个角度（不大于5°)放开它,用数字毫秒仪测量单摆完成10次全振动所用的时间,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。反复测量五次，再算出测得周期数值的平均值。5．将测出的摆长L和周期T代入公式求出重力加速度g的值。6．变更摆长重复做五次,并求出六次所得的g的平均值。9/13数据处理次数绳长(m)周期T=摆动10个周期的时间/10gi12345平均值10

5、.3020.4030.5040.7050.80将每次测量的实验数据填入下表10/13利用T2－L关系图求g利用前面表格的数据绘制如右图的T2－L关系图,再根据斜率求出g已知上海重力加速度的精确值为g0=9.794m/s2请算出你的测量值与精确值的百分偏差11/13注意事项1、细线不可伸缩，长度l约1m。小球应选用密度较大的金属球，直径应较小（最好不超过2㎝）。2、单摆的上端不要卷在夹子上，而要用夹子加紧，以免单摆摆动时摆线滑动或者摆长改变，且L=l+d/2。4、摆球摆动时要在同一个竖直平面内,不要形成圆锥摆。12

6、/133、最大摆角小于5º，等单摆摆动稳定后，再开始计时。如何使单摆的最大摆角小于5º？---角度刻度盘的使用5、计算单摆的振动次数时，应以摆球通过最低点（即平衡位置）时开始计时。如何使单摆最大摆角小于5º？---角度刻度盘的使用13/13当角度刻度盘离顶点C的距离CB为20cm时：如图所示，经测量AA=12.5cmAA5º5º0ºBCDBBD=1.75cm对应刻度盘的角度是多少？近似线性调整刻度盘使CB为20cm然后固定刻度盘,实验中摆线在刻度盘上的最大摆角要小于1.40,这时的实际最大摆角为小于

7、50。为什么测量周期时要在摆球通过平衡位置时开始计时，而不在摆球达到最大位移时开始计时？根据间接测量不确定度的传递公式，分析本实验中哪个量的测量对g的影响最大？从理论上讲，T2--L关系曲线应通过坐标原点，实际所画直线如果不通过原点，试分析其原因。思考题14/13