专业文档珍贵文档实验十四探究单摆的摆长与周期的关系1
实验原理当偏角很小时，单摆做简谐运动，其运动周期为T＝2πlg，它与偏角的大小及摆球的质量无关，由此得到g＝4π2lT2
因此，只要测出摆长l 和振动周期T，就可以求出当地的重力加速度g 的值
实验器材带有铁夹的铁架台、中心有小孔的金属小球、不易伸长的细线(约 1 m)、秒表、毫米刻度尺和游标卡尺
实验步骤(1)让细线的一端穿过金属小球的小孔，然后打一个比小孔大一些的线结，做成单摆
(2)把细线的上端用铁夹固定在铁架台上，把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自然下垂，在单摆平衡位置处做上标记，如图1 所示
图 1 (3)用毫米刻度尺量出摆线长度l ′ ，用游标卡尺测出摆球的直径，即得出金属小球半径r，计算出摆长l ＝l′＋r
(4)把单摆从平衡位置处拉开一个很小的角度(不超过 5°)，然后放开金属小球，让金属小球摆动，待摆动平稳后测出单摆完成30～50 次全振动所用的时间t，计算出金属小球完成一次全振动所用时间，这个时间就是单摆的振动周期，即T＝ tN(N 为全振动的次数)，反复测 3 次，再算出周期的平均值T ＝T1＋ T2＋T33
(5)根据单摆周期公式T＝2πlg，计算当地的重力加速度g＝4π2lT2
(6)改变摆长，重做几次实验，计算出每次实验的重力加速度值，求出它们的平均值，该平均值即为当地的重力加速度值
(7)将测得的重力加速度值与当地的重力加速度值相比较，分析产生误差的可能原因
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注意事项(1)构成单摆的条件：细线的质量要小、弹性要小，选用体积小、密度大的小球，摆角不超过5°
(2)要使摆球在同一竖直面内摆动，不能形成圆锥摆，方法是将摆球拉到一定位置后由静止释放
(3)测周期的方法：①要从摆球过平衡位置时开始计时
因为此处速度大、计时误差
