实验用单摆测定重力加速度.pptx

1、用单摆测定当地的重力加速度;
【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】
单摆在摆角很小的情况下做简谐运动。单摆的周期与振幅、摆球的质量无关。与摆长的二次方根成正比。与重力加速度的二次方根成反比。
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。
停表的使用和读数:
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;
演示
停表的读数等于内侧分针的读数与外侧秒针的读数之和。
,读数时不需估读。
超过半格时,外侧秒针读大于30的数字。
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。算出不同摆长下,周期跟相应的摆长的二次方根之比,看看这个比值是否相等。
(7)在摆长一定的情况下,改变摆角的大小和摆球的质量,测出在不同摆角、不同摆球质量时的周期,验证单摆的周期跟摆角和摆球的质量的关系。
2、记录及数据处理
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
1
g=__m/s2
2
3
表一:
表二:
次数
摆长L(m)
偏角θ
摆球质量m
全振动
次数n
振动n次所用时间t(s)
周期T (s)
1
2
3
研究单摆的周期(备选)
3、结论: