用单摆测定重力加速度.ppt

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1、用单摆测定重力加速度,要测重力加速度,你能想到哪些方法?,方法一:,方法二：,方法三:,根据自由落体运动规律进行测定,根据匀变速直线运动规律测定,利用单摆周期规律进行测定,用单摆测定重力加速度g，需先测定哪些物理量？,一是测定单摆的摆长L，二是测定单摆的周期。,要测定单摆的摆长和周期需要使用什么仪器？,因为单摆的摆长等于线长加摆球半径，测线长要用刻 度尺，测小球直径要用游标卡尺，测定时间要用秒表。,为了组装单摆需要用什么器材？,组装一个单摆需要铁架台、细线、有孔的钢球。,用单摆测定重力加速度的具体操作步骤是什么？实验中 的注意事项有哪些？,实验目的,1、 用单摆测定当地的重力加速度,2、 会使

2、用秒表,实验原理,当单摆摆角很小（小于5）时，可看作简谐运动，其固有周期为,由公式可得,故只要测定摆长 l 和单摆的周期T，即可算出重力加速度g。,实验仪器,长约1米的（不可伸缩的）细线、小铁球、铁架台（连铁夹）、米尺、游标卡尺、秒表,【实验步骤】,1.让细线的一端穿过摆球的小孔，然后打一个比小孔大的线结，制成一个单摆.线的另一端用铁夹固定在铁架上（图1-5-1），把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自由下垂. 2.用米尺量出悬线长度l线，用游标卡尺测量出摆球的直径d，摆长为l=l线+d/2. 3.把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度（不超过5）后释放.为了使摆球只在一个竖直平面内摆

3、动，释放摆球时不要发生旋转，使单摆做简谐运动.从摆球通过平衡位置开始计时，数出之后摆球通过平衡位置的次数n，用停表记下所用的时间t，则单摆振动的周期T=2t/n。要使摆球在竖直平面内摆动，选用的悬线应细、质量小，且不易伸长. 4.根据单摆的周期公式，计算出重力加速度. 5.变更摆长，重做几次实验，计算出每次实验得到的重力加速度值. 6.把测得的数据和计算结果填入表1-5-1中，求出几次实验得到的重力加速度的平均值，即可看做本地区的重力加速度. 7.可以多做几次实验，由几组l、T值作出T2-l图像，利用图像的斜率，算出重力加速度,表1-5-1,【数据处理】 1.平均值法：每改变一次摆长，将相应的

4、l和T代入公式 中求出g值，最后求出g的平均值.如下表处理数据：,2.图像法： 由 得 作出T2-l图像，即以T2为纵轴,以l为横轴.其斜率 由图像可计算出斜率，可求出重力加速度,1、做单摆：让细线的一端穿过摆球的小孔，然后打一个比孔大的线结，制成一个单摆.,【实验步骤】,2、测摆长：,(1)用米尺量出悬线长l线，准确到mm,(2)用游标卡尺测摆球直径d，准确到mm,摆长为l=l线+d/2,【实验步骤】,用停表测量单摆的周期。,3、测周期：,把单摆从平衡位置拉开一个很小角度（5o）后释放,【实验步骤】,注意事项,1、细线不可伸缩，长度约1m。小球应选用密度较大的金属球，直径应较小（最好不超过2）。,2、单摆的上端不要卷在夹子上，而要用夹子加紧， 以免单摆摆动时摆线滑动或者摆长改变，且 L=L+d/2。,3、最大摆角小于5，可用量角器测量，然后通过 振幅来掌握。,注意事项,4、摆球摆动时要在同一个竖直平面内。,5、计算单摆的振动次数时，应以摆球通过最低点时开始计时，以后摆球从同一方向通过最低点时进行计数，且在数零的同时按下秒表，开始计时计数，并且要测多次全振动的总时间，然后除以振动次数，如此反复三次，求得周期的平均值作为单摆的周期。,