实验九用单摆测定重力加速度.doc

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1、实验九用单摆测定重力加速度[预习思考题]1．本实验是根据什么原理进行的?实验中必须取得哪些数据?2．怎样安装本实验用的单摆?单摆的摆长如何测量?3．在实验中，单摆的偏角应控制在什么范围内?有什么简便的办法可知偏角满足此条件?4．本实验用什么方法测定单摆振动周期?测量时取摆球经过什么位置的时刻开始计时为好?：[实验目的](学生填写)[实验器材]铁架台，铁夹，细线(1m左右)，金属小球三个孔)，米尺(最小刻度为1mm)，秒表(或秒钟)．’[实验步骤]1．用细线穿过金属球上小孔，然后在线端打一个比小孔大一些的线结，抽紧后做成一个单摆．，2．将铁夹固定在铁架

2、台上端，把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，让摆球自由下垂．3．用米尺测量摆长．摆长等于从悬点到球心的距离．4．用累积法测单摆振动周期．把单摆从平衡位置拉开一个小角度，这个角度应不大于50．放开摆球，让单摆在竖直平面内摆动．用秒表测出单摆完成30—50次全振动的时间，再求出完成一次全振动所用的平均时间，这就是单摆的周期．把数据记入记录表格中．5．根据公式g=_____________，利用实验测得的________和__________的数据，计算出重力加速度．6．变更摆长，重做几次实验，计算出每次实验的重力加速度．7

3、．求出几次实验得到的重力加速度的平均值，即可看作本地区的重力加速度．8．从单摆的周期公式知道，周期跟偏角的大小没有关系，跟摆球的质量没有关系。用实验验证这个结论．[注意事项]1．摆线要用细而不易伸长的线，悬点要固定不变，不能把摆线随意缠绕在铁夹上，以免悬点松动，引起摆长变化．悬挂单摆时可用铁夹把细线上端夹紧，也可用烧瓶夹夹紧两块小木板，以此夹紧摆线．2．摆长以1m左右为宜，摆长是指从悬点到球心的距离，测摆长应在单摆竖直悬挂的状态下进行．如果只用一把米尺测量摆长，可以让米尺与悬线平行，尺上端的零刻度线与过悬点的水平线重合，尺下端与小球相切，切点处的读数

4、就是摆长．或者用米尺测出摆线的长度、用游标卡尺或两把三角尺测出小球直径，则摆线长加小球半径就是摆长．3．单摆偏角的控制可以用量角器粗测，也可以用控制摆幅与摆长之比小于0．087的办法实现．以摆长1m为例，只要让球心偏离平衡位置的距离小于8．7cm，偏角就小于5．4．要让单摆在竖直平面内摆动，不要形成锥摆，测定单摆振动周期时，可事前在平衡位置正下方放一支铅笔或一块橡皮作为记号，在摆球经过平衡位置时开始默数，默数全振动次数要与振动周期同步，注意摆球每经过平衡位置两次才完成一次全振动．·开头用倒数的方法、后来才顺数：即默数“5，4，3，2，1，0，1，2，

5、…30”，数到“0”时启动秒表，数至((30”时关闭秒表．[记录和计算](自己设计一个表格，把测得的数据和计算结果填入表中．)[问题讨论]1．单摆振动周期T与摆长l的测量结果，哪一个对重力加速度g的准确度影响大一些?为什么?2．测周期时，计时的起点可以取摆球经过平衡位置(最低点)的时刻，也可以取摆球摆动到最高点的时刻．你认为哪一种方法好，为什么?3．有人认为不必像步骤4那样用累积法测单摆的周期，只要直接测单摆一次全振动所经历的时间就可以了．你同意这种看法吗?为什么?4．利用本实验测得的数据，可以研究周期跟摆长的关系．应该怎样做?请你尝试一下．