实验三用单摆测定重力加速度.ppt

物理与生活 如图9—86所示、单摆的周期公式 思考讨论 我们如何用单摆测重力加速度? 知识详解 知识点 用单摆测定重力加速度 1．实验目的 掌握用单摆测定重力加速度的方法． 2．实验原理 单摆在偏角很小(小于10°)时，振动周期跟偏角的大小(振幅)无关，和摆球的质量无关． 由周期公式 ，得 因此，测出摆长l和振动周期T就可以计算出当地的重力加速废g的值． 3．实验器材 长约l m的细线、较重的带孔小球、带有铁夹的铁架台一个、毫米刻度的米尺一根、停(秒)表一只、游标卡尺． 4．实验步骤 (1)让线的一端穿过小球的小孔，然后打一个比小孔稍大的结，做成单摆． (2)把线的上端用铁夹固定在铁架台上，把铁架台放在实验桌旁，使铁夹仲到实验桌外，让摆球自然下垂． (3)用米尺量出悬线的长l(精确到毫米)，用游标卡尺测出小球的直径d(精确到毫米)，则摆长l= l+d/2(精确到毫米)． (4)把单摆从平衡位置拉开一个很小角度(不超过10°)，然后放开小球让它摆动，用停表测出单摆做30～50次全振动所用的时间，计算出平均一次全振动的时间，这个时间就是单摆的振动周期T． (5)根据 算出重力加速度． (6)变更摆长，重做几次实验，算出每次实验得到的重力加速度，并求出几次实验得到的重力加速度的平均值，这就是我们测出的本地区的重力加速度． 可以把所测得的数据填入下面表格． (7)把测得的重力加速度与我们所查得的本地重力加速度值进行比较，分析产生误差的可能原因． 5．注意事项 (1)实验使用的单摆要求线要细、轻，且弹性小．球要小、重，选用密度较大的小球，摆角要小于10°． (2)摆线的悬点要固定，不能在摆动时出现晃动现象． (3)要使单摆在竖直平面内摆动，不能使其成为圆锥摆． (4)测摆线长度时必须使上端点固定后再测悬点到球之间的线长，不能先测线长后固定上端点. (5)测量周期时，应从摆球经平衡位置时开始按表计时，并数为零．以后每次从同一方向通过平衡位置分别数l，2，3，…，N，数N时同时按表，表上所记录的时间就是N次全振动的时间． 以上注意事项不规范都可能产生误差． 6．其他测重力加速度的方法 (1)滴水法测重力加速度．滴水法测重力加速度的过程是这样的：让水龙头的水一滴一滴地滴在其正下方的盘子里，调整盘子的高度，让前一滴水滴到盘子时后一滴恰好离开水龙头，测出几滴水落到盘中的总时间t，用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差h，即可算出重力加速度． 这种实验方法简单易行，只是在操作上有些麻烦，比如在处理让前一滴水滴到盘子时后一滴恰好离开水龙头有点难度，仅凭人眼大致判断．由于水滴下落的时间很短，为减少误差，可测几十滴水的总下落时间再算一滴水下落的时间，这也是累积法的运用． (2)用验证机械能守恒定律的实验装置测重力加速度：用 ，为减少误差，除去前面几个点，从后面点迹清楚稳定的计时点中取两点，最出下落高度和算出两点的速度，不必测质量． 此方法仪器现成，学生对实验装置熟悉，原理清楚，主要的实验误差也就是纸带与限位孔间的摩擦造成的，可通过加大重锤的质量来减少误差． 黄冈中学网校达州分校 黄冈中学网校达州分校 * *