用单摆测量重力加速度[1]VIP专享VIP免费

用单摆测重力加速度用单摆测重力加速度【【实验目的实验目的】】【【实验原理实验原理】】【【实验器材实验器材】】【【实验内容实验内容】】【【注意事项注意事项】】【【实验练习实验练习】】【【误差分析误差分析】】【【实验练习实验练习】】实验思考题：(1)用单摆测量重力加速度是根据什么物理关系？重力加速度的计算式是怎样的？(2)该实验需要测量哪些量？各用什么测量工具？(3)怎样保证小球的摆动是简谐运动？(4)测量摆长用什么测量工具？有必要用卡尺或千分尺吗？(5)怎样测量单摆周期？(6)秒表怎样读数？短针怎样读数？长针怎样读数？要不要估读？1、用单摆测定当地的重力加速度；【【实验目的实验目的】】2、掌握停表的使用和读数；3、研究单摆的周期.一个小球和一根细线就可以组成一个单摆.【【实验原理实验原理】】单摆做简谐运动时，其周期为：故有：因此只要测出单摆的摆长L和振动周期T，就可以求出当地的重力加速度g的值，并可研究单摆的周期跟摆长的关系.带孔小钢球一个约1m长的细线一条铁架台米尺停表游标卡尺.【【实验器材实验器材】】【【实验内容实验内容】】1、步骤(1)取约1m长的细线穿过带孔的小钢球，并打一个比小孔大一些的结，然后拴在桌边的支架上，如图所示.(2)用米尺量出悬线长L′，准确到毫米；用游标卡尺测摆球直径，算出半径r，也准确到毫米。则单摆的摆长为L＋r.(3)把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度(例如不超过10º)，然后放开小球让它摆动，用停表测量单摆完成30次全振动（或50次）所用的时间，求出完成一次全振动所需要的时间，这个平均时间就是单摆的周期.(4)把测得的周期和摆长的数值代入公式，求出重力加速度g的值.(5)改变摆长，重做几次实验.设计一个表格，把测得的数据和计算结果填入表格中，计算出每次实验的重力加速度.最后求出几次实验得到的重力加速度的平均值，即可看作本地区的重力加速度.(6)研究单摆的周期跟摆长的关系.在重力加速度一定时，周期跟摆长的二次方根成正比.测出不同摆长下，周期跟相应的摆长的关系，然后以做出L--T图像，利用图像研究比例关系。秒表的使用和读数：注意：当内侧分针没有超过半格时，外侧秒针读小于30的数字；停表的读数等于内侧分针的读数与外侧秒针的读数之和.机械式停表只能精确到0.1s，读数时不需估读.超过半格时，外侧秒针读大于30的数字.24/12/11内侧量爪尺身紧固螺钉主尺深度尺游标尺外测量爪游标卡尺的构造及用法：24/12/11010200510游标卡尺的刻度原理：2+9×0.1=2.9mm这个读数是多少？24/12/11看上图思考下列问题：1.主尺上的最小单位是多少?2.游标尺刻度的总长是多少？每个小格是多长？3.此游标卡尺的精度是多少？这样的游标卡尺我们怎么读数？思考24/12/11看看这个尺子的读数是多少？9＋3×0.05＝9.15mm24/12/11你读对了吗？1.1mm24/12/113.5mm24/12/110.25mm24/12/112+5×0.05＝2.25mm24/12/1113+12×0.02＝13.24mm24/12/1121＋34×0.02=21.68mm记录及数据处理TL次数全振动次数n振动n次所用时间t(s)周期T(s)摆长L(m)重力加速度g(m/s2)重力加速度平均值1g＝__m/s22324/12/11数据处理：作图法先计算出斜率，再通过斜率计算重力加速度(1)选择材料时应选择细轻又不易伸长的线，长度一般在1m左右，小球应选用密度较大的金属球，直径应较小，最好不超过2cm；(2)单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上，应夹紧在铁夹中，以免摆动时发生摆线下滑或悬点不固定，摆长改变的现象；(3)注意摆动时摆角不易过大，不能超过10º，以保证单摆做简谐运动；(4)摆球摆动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不要形成圆锥摆；【【注意事项注意事项】】(5)测量应在摆球通过平衡位置时开始计时，因为在此位置摆球速度最大，易于分辩小球过此位置的时刻；画出单摆的平衡位置，作为记时的参照点.必须是摆球同方向经过平衡位置记一次数.(6)测量单摆的振长时应使摆球处于自然下垂状态，用米尺测量出摆线的长度，再用游标卡尺测出摆球的直径，然后算出摆长，要准确到毫米位.①本实验系统误差主要来源于单摆模型本身是否符合要求.即：悬点是否固定，是单摆还是复摆，球、线是否符合要求，振动是圆锥摆还是在同一竖直平...