实验三 用单摆测定重力加速度实验目的:学会用单摆测定当地重力加速度,正确熟练使用秒表
实验器材:①球心开有小孔的小金属球②长度大于 1 米的细尼龙线③铁夹④铁架台⑤游标卡尺⑥米尺⑦秒表实验原理:根据单摆周期公式 T=2π,得:g=
据此,只要测得摆长 和周期 即可算出当地的重力加速度 g
实验步骤1、用细线拴好小球,悬挂在铁架台上,使摆线自由下垂,如图 1
注意:线要细且不易伸长,球要用密度大且直径小的金属球,以减小空气阻力影响
摆线上端的悬点要固定不变,以防摆长改变
2、用米尺和游标卡尺测出单摆摆长
注意:摆长应为悬点到球心的距离,即 l=L+D/2;其中 L 为悬点到球面的摆线长,D 为球的直径
3、用秒表测出摆球摆动 30 次的时间 t,算出周期 T
注意:为减小记时误差,采用倒数计数法,即当摆球经过平衡位置时开始计数,“3,2,1,0,1,2,3……”数“0”时开始计时,数到“60”停止计时,则摆球全振动 30 次 ,T=t/30
计时从平衡位置开始是因为此处摆球的速度最大,人在判定它经过此位置的时刻,产生的计时误差较小
为减小系统误差,摆角 a 应不大于 10°,这可以用量角器粗测
4、重复上述步骤,将每次对应的摆长 l、周期 T 填于表中,按公式 T=2π算出每次 g,然后求平均值
[实验记录]物理量次 摆长l(米) 振动次数 n(次) N 次历时 t(秒) 周期T(秒) g=4π2l/T2(米/秒 2 )g(米/秒 2) 当地 g 用心 爱心 专心图 11 2 3 注意:(1)为减小计算误差,不应先算 T 的平均值再求 g,而应先求出每次的 g 值再平均
(2)实验过程中:① 易混淆的是:摆通过平衡位置的次数与全振动的次数
② 易错的是:图象法求 g 值,g≠k 而是 g=4π2/k;T=t/n 和 T=t/(n-1)也经常错用,(前者是摆经平衡位置数“0”开