高考物理一轮复习教案第十二章实验十三用单摆测定重力加速度.pdf

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实验十三用单摆测定重力加速度

考纲解读1.知道把单摆的运动看做简谐运动的条件.2.会探究与单摆的周期有关的因素.3.

会用单摆测定重力加速度．

基本实验要求规律方法总结

1．实验原理1．注意事项

当偏角很小时，单摆做简谐运动，其运动(1)构成单摆的条件：细线的质量要小、弹

l性要小，选用体积小、密度大的小球，摆

周期为T＝2π，它与偏角的大小及摆

g

角不超过5°.

2

4π

l

球的质量无关，由此得到g＝T2.因此，(2)要使摆球在同一竖直面内摆动，不能形

只要测出摆长l和振动周期T，就可以求成圆锥摆，方法是将摆球拉到一定位置后

出当地重力加速度g的值．由静止释放．

2．实验器材(3)测周期的方法：①要从摆球过平衡位置

带有铁夹的铁架台、中心有小孔的金属小时开始计时．因为此处速度大、计时误差

球，不易伸长的细线(约1米)、秒表、毫小，而最高点速度小、计时误差大．

米刻度尺和游标卡尺．②要测多次全振动的时间来计算周期．如

3．实验步骤在摆球过平衡位置时开始计时，且在数

(1)让细线的一端穿过金属小球的小孔，然“零”的同时按下秒表，以后每当摆球从

后打一个比小孔大一些的线结，做成单同一方向通过平衡位置时计数1次．

摆．(4)本实验可以采用图象法来处理数据．即

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2

(2)把细线的上端用铁夹固定在铁架台上，用纵轴表示摆长l，用横轴表示T，将实

把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面验所得数据在坐标平面上标出，应该得到

以外，让摆球自然下垂，在单摆平衡位置g

一条倾斜直线，直线的斜率k＝2.这是

4π

处作上标记，如实验原理图所示．

在众多的实验中经常采用的科学处理数

(3)用毫米刻度尺量出摆线长度l′，用游

据的重要办法．

标卡尺测出摆球的直径，即得出金属小球

2．数据处理

半径r，计算出摆长l＝l′＋r.