《实验：用单摆测量重力加速度》.doc

机械振动——实验：用单摆测量重力加速度、实验目的　　用单摆测定当地重力加速度。、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。、实验器材金属球、细线、铁架台、铁夹、刻度尺、秒表、游标卡尺。 (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)、摆长的测量1、摆长:悬_______的距离，即摆线长加摆球________。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－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和T的平均值，再代入求结果。 l+d/2 (m) 周期T=t/n (s) g=4π2L/T2 (m/s2) g平均值 1 L1= + = T1= / = g1= g= 2 L2= + = T2= / = g2= 3 L3= + = T3= / = g3= 4 L4= + = T4= / = g4= 5 L5= + = T5= / = g5= 2、图象法处理实验数据（1）描点法画－T2图象（或T2－图象）－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；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－T2图象（或T2－图象）的斜率得gg= ； 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，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“利用单摆测重力加速度”实验中，某同学先测得摆线长为89.2cm，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97.50 cm，摆球直径为2.00 cm，然后用秒表记录了单摆振