实验：用单摆测量重力加速度+高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册.pptxVIP

2.5实验：用单摆测量重力加速度

一、变力做功一、实验目的与实验原理当单摆摆角很小（θ5°）时，可将单摆视作简谐运动重力加速度：单摆的周期：实验目的：用单摆测量重力加速度实验原理：测量摆长测量周期

一、变力做功二、实验器材构建环境：铁架台（带铁夹）中心有孔的金属小球、约1m长的细线

一、变力做功二、实验器材构建环境：铁架台（带铁夹）中心有孔的金属小球、约1m长的细线

一、变力做功二、实验器材构建环境：铁架台（带铁夹）中心有孔的金属小球、约1m长的细线有弹力无弹力

一、变力做功二、实验器材构建环境：铁架台（带铁夹）中心有孔的金属小球、约1m长的细线摆长测量摆线长度l0测量摆球的直径d测量摆长：刻度尺、游标卡尺

一、变力做功二、实验器材构建环境：铁架台（带铁夹）中心有孔的金属小球、约1m长的细线测量周期：秒表测量摆长：刻度尺、游标卡尺

一、变力做功二、实验器材——秒表读数1．基本结构启动和停止按钮A；复位按钮B分刻度盘和分针：量程15min，精确度0.5min秒刻度盘和秒针：量程1(0.5)min，精确度0.1s2．基本操作按压按钮A一次，开始计时；按压两次，终止计时。开始读数。按压按钮B，秒表复位，分、秒指针均指“0”刻度。3．读数先读分针示数，单位为min；再读秒针示数（0~30s黑色示数和30s~60s红色示数两组刻度）分针未过半格读黑色示数，分针已过半格读红示数，不需估读。计时时间=分针示数+秒针示数2分7.6s=127.6s031233435637839411043121445164718492051225324265557285901267891011345121314BA

一、变力做功二、实验器材——秒表读数0312334356378394110431214451647184920512253242655572859012678910113451213140312334356378394110431214451647184920512253242655572859012678910113451213140312334356378394110431214451647184920512253242655572859012678910113451213141分51.3秒=111.3s2分0秒=120.0s0分24.5秒=24.5s

一、变力做功三、实验操作

一、变力做功三、实验操作1．构建环境（制作单摆）（1）让细线的一端穿过小球的小孔，打一个比小孔稍大一些的结，制成一个单摆。（2）用铁夹把细线的上端固定在铁架台上，并将铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自由下垂，在单摆平衡位置处作上标记。

一、变力做功三、实验操作2.测量摆长测量摆线长度l0测量摆球的直径d用刻度尺测量从悬点到小球上端的悬线长l0用游标卡尺测量摆球的直径d摆长为悬点到球重心的距离，等于摆线长度加小球半径。摆长=摆线长度+小球半径

一、变力做功三、实验操作3.测量周期：秒表将单摆从平衡位置拉开一个小角度（θ5°）释放摆球，让单摆在竖直平面内摆动单摆稳定后，经过平衡位置（最低点）时开始计时测量完成30～50次全振动的时间t计算平均一次全振动的时间，即为单摆的振动周期T至再次从同方向通过平衡位置时，计数为1、2……

一、变力做功三、实验操作改变单摆的摆长，重复实验三次，测量相应的摆长l和周期T。4.改变摆长，重复实验实验次数摆长l(m)周期T(s)加速度g(m/s2)123

一、变力做功四、数据处理平均值法：多次测量取平均值改变摆长，重复实验，测量相应的摆长l和周期T将摆长l和周期T代入公式，求出g值计算重力加速度g的平均值实验次数摆长l(m)周期T(s)加速度g(m/s2)g的平均值123

一、变力做功四、数据处理以T2为纵轴，以l为横轴，绘制T2－l图像斜率重力加速度一条过原点的直线图像法

五、误差分析系统误差悬点是否固定单摆模型是否符合要求摆球是否符合要求摆长是否符合要求最大摆角是否不超过5°是否在同一竖直平面内摆动体积小、密度大、质量分布均匀的金属球轻、不易伸长、长度远长于摆球直径的细线有弹力无弹力用铁夹把细线上端夹紧在铁架台上避免在水平面内形成圆锥摆

一、变力做功五、误差分析偶然误差摆长l测量误差测量误差周期T测量误差只测量出细线长，没有加上小球的半径将N次全振动误记为N＋1次全振动所测摆长偏小，g的测量值偏小。所测周期偏小，g的测量值偏大

一、变力做功五、误差分析——图像法

一、变力做功六、创新实验用单摆测量重力加速度时，若所用的摆球质量分布不均匀，不能用摆线长加球半径得到单摆的摆长。由两式可求得当地的重力加速度???（1）先量得从悬点到摆球顶部处