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课件网) 用单摆测重力加速度 【实验目的】 【实验原理】 【实验器材】 【实验内容】 【注意事项】 【实验练习】 【误差分析】 【实验练习】 1、实验思考题： (1)用单摆测量重力加速度是根据什么物理关系？重力加速度的计算式是怎样的？ (2)该实验需要测量哪些量？各用什么测量工具？读数各有几位有效数字？计算出来的重力加速度是几位有效数字？（三位） (3)单摆应当选用什么样的球？什么样的线？线长度应当在什么范围内？(80～120cm) (4)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？ (5)测量摆长用什么测量工具？有必要用卡尺或千分尺吗？ (6)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？ (7)秒表怎样读数？短针怎样读数？长针怎样读数？要不要估读？秒表奇数位与偶数位的刻度不连续是怎么回事？ (8)刻度尺长度只有30cm，怎样测重力加速度？ 1、用单摆测定当地的重力加速度； 【实验目的】 2、掌握停表的使用和读数； 3、研究单摆的周期. 一个小球和一根细线就可以组成一个单摆. 【实验原理】 单摆在摆角很小的情况下做简谐运动.单摆的周期与振幅、摆球的质量无关.与摆长的二次方根成正比.与重力加速度的二次方根成反比. 单摆做简谐运动时，其周期为： 故有： 因此只要测出单摆的摆长L和振动周期T，就可以求出当地的重力加速度g的值，并可研究单摆的周期跟摆长的关系. 停表的使用和读数： 注意：当内侧分针没有超过半格时，外侧秒针读小于30的数字； 停表的读数等于内侧分针的读数与外侧秒针的读数之和. 机械式停表只能精确到0.1s，读数时不需 估读. 超过半格时，外侧秒针读大于30的数字. 带孔小钢球一个，约1m长的细线一条，铁架台，米尺，停表，游标卡尺. 【实验器材】 【实验内容】 1、步骤 (1)取约1m长的细线穿过带孔的小钢球，并打一个比小孔大一些的结，然后拴在桌边的支架上，如图所示. (2)用米尺量出悬线长L′，准确到毫米；用游标卡尺测摆球直径，算出半径r，也准确到毫米。则单摆的摆长为L＋r. (3)把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度(例如不超过10 )，然后放开小球让它摆动，用停表测量单摆完成30次全振动（或50次）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. (4)把测得的周期和摆长的数值代入公式 ，求出重力加速度g的值. (5)改变摆长，重做几次实验.设计一个表格，把测得的数据和计算结果填入表格中，计算出每次实验的重力加速度.最后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. (6)研究单摆的周期跟摆长的关系.在重力加速度一定时，周期跟摆长的二次方根成正比.算出不同摆长下，周期跟相应的摆长的二次方根之比，看看这个比值是否相等. (7)在摆长一定的情况下，改变摆角的大小和摆球的质量，测出在不同摆角、不同摆球质量时的周期，验证单摆的周期跟摆角和摆球的质量的关系. 2、记录及数据处理 次数 全振动次数n 振动n次所用时间t(s) 周期 T (s) 摆长L(m) 重力加速度g(m/s2) 重力加速度平均值 1 g＝__m/s2 2 3 表一： 表二： 次数 摆长L(m) 偏角θ 摆球质量m 全振动 次数n 振动n次所用时间t(s) 周期T (s) 1 2 3 研究单摆的周期(备选) 3、结论： (1)选择材料时应选择细轻又不易伸长的线，长度一般在1m左右，小球应选用密度较大的金属球，直径应较小，最好不超过2 cm； (2)单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上，应夹紧在铁夹中，以免摆动时发生摆线下滑或悬点不固定，摆长改变的现象； (3)注意摆动时摆角不易过大，不能超过10 ，以保证单摆做简谐运动； (4)摆球摆动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不要形成圆锥摆； 【注意事 ... ...
