第 3 讲 实验：探究单摆的运动 用单摆测定重力加速度微知识 1 实验目的1．探究单摆的运动规律。2．利用单摆的周期公式测定重力加速度。微知识 2 实验原理由单摆的周期公式 T＝2π ，可得出 g＝l，测出单摆的摆长 l 和振动周期 T，就可求出当地的重力加速度 g。微知识 3 实验器材 单摆，游标卡尺，毫米刻度尺，停表。微知识 4 实验步骤1．做单摆：取约 1 m 长的细丝线穿过带中心孔的小钢球，并打一个比小孔大一些的结，然后把线的另一端用铁夹固定在铁架台上，让摆球自然下垂，如图所示。2．测摆长：用毫米刻度尺量出摆线长 L(精确到毫米)，用游标卡尺测出小球直径 D，则单摆的摆长 l＝L＋。3．测周期：将单摆从平衡位置拉开一个角度(小于 5°)，然后释放小球，记下单摆摆动 30～50 次的总时间，算出平均每摆动一次的时间，即为单摆的振动周期。4．改变摆长，重做几次实验。5．数据处理(1)公式法：g＝。(2)图象法：画 l－T2图象。g＝4π2k，k＝＝。微知识 5 注意事项1．悬线顶端不能晃动，需用夹子夹住，保证悬点固定。2．单摆必须在同一平面内振动，且摆角小于 5°。3．选择在摆球摆到平衡位置处时开始计时，并数准全振动的次数。4．小球自然下垂时，用毫米刻度尺量出悬线长 L，用游标卡尺测量小球的直径，然后算出摆球的半径 r，则摆长 l＝L＋r。5．选用一米左右的细线。一、思维辨析(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。)1．实验中摆角不能过大，一般小于 5°。(√)2．选择球摆动到最大摆角处开始计时，此时速度为零，计时较准确。(×)3．摆长即为摆线长度，即测量悬点到小球最上端的距离。(×)二、对点微练1．(实验操作)一位同学做“用单摆测定重力加速度”的实验，在把摆球悬挂好后，以下步骤正确的是( )A．悬挂好单摆后，用米尺量出摆线的长度，得摆长 LB．测周期 T：把摆球拉起，然后放开，在摆球某次通过最低点时，按下停表开始计时 ，同时把这次通过最低点作为第一次，接着一直数到摆球第 60 次通过最低点时，按停表停止计时，读出这段时间 t，算出单摆的周期 T＝C．把所测得的 L 和 T 代入单摆周期公式算出 g，并写入实验报告D．处理数据时，可以画 T2－L 图象也可以画 L－T2图象解析 用游标卡尺测出摆球直径 D，摆长等于摆线长 L＋，A 项错误；按下停表开始计时，并且把这次过最低点计为第一次，在时间 t 内，单摆经过了 59 个半周期，周期应为 T＝ s，B 项错...
