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”开始计时，后者是数“1”开始计时）。③ 易忘的是：漏加或多加小球半径，悬点未固定；忘了多测几次，g 取平均值。实验结论从表中计算的 g 看，与查得的当地标准 g 值近似相等，其有效数字至少 3 位。实验变通变通（1）：变器材，用教学楼阳台代替铁架台，用数米长的尼龙细线拴好的小挂锁代替摆球，用米尺只测量摆线的一段长度，用秒表测量周期 T 仍能测量当地重力加速度，其简要方法如下：如下图所示，设阳台上的悬点为 O，挂锁的重心为 O′在摆长上离挂锁附近作一红色标记 M，用米尺量 OM=L1，而 MO′=L2，不必测量，则：T12...
