实验：利用单摆测重力加速度.pptx

一、实验目的
用单摆测定当地的重力加速度
二、实验原理
有“用单摆测定重力加速度”的实验中:
有如下器材可供选用,你认为应选用的器材的序号是______________ 。
(A)约1m长的细线(B)
(C)(D)直径约1cm实心铁球
(E)直径约1cm的实心木球(F)毫米刻度尺
(G)游标卡尺(H)螺旋测微器(I)秒表(J)手表(K)铁架台
A D F G I K
三、实验器材
四、实验步骤:
①做单摆:取约1米长的线绳穿过带孔的小钢球,并打一个比小孔大一些的结,然后拴在桌边的支架上。
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,则摆长为l+r(注意悬线长即摆绳长的量法)。
③把单摆从平衡位置拉开一个角度放开它,用秒表测量单摆完成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。反复测量三次,再算出测得周期数值的平均值。
④把测得的周期(用平均值)和摆长的数值代入公式,求出重力加速度g的值来。
根据所得数据计算摆长L、周期T,作T2-L图线,图解求出重力加速度g。
五、数据处理
六、注意事项:
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,摆长改变的现象;
③注意摆动时摆角不能过大;
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;
⑤测量就从球通过平衡位置时开始计时,因为在此位置摆球速度最大,易于分辨小球过此位置的时刻。
一位同学用单摆做测量重力加速度的实验,他将摆挂起后,进行了如下步骤
A:测摆长l:用米尺量出摆线的长度。
B:测周期T:将摆球拉起,然后放开,在摆球通过最低点时,按下秒表开始计时,同时将此次通过最低点作为第1次,接着一直数到摆球第60次通过最低点时,按秒表停止计时,读出这段时间t,算出单摆的周期T=t/60。
C:将所测得的l和T代入单摆的周期公式T=2π(l/g)-2,算出g,将它作为实验的最后结果写入报告中去。
指出上面步骤中遗漏或错误的地方,写出该步骤的字母,并加以改正,(不要求进行误差计算)_______________________________________________________________________。
A,l应等于线长加d/ 2 ;B,T=t/;C,应测多次取平均值
例题:
在用单摆测定重力加速度的实验中有个同学发现他测的重力加速度值总是偏大,其原因可能是( )
(A)实验室处在高山上,离海平面太高
(B)单摆所用的摆球太重了
(C)测出n次全振动的时间为t,误作为(n+1)次全振动的时间进行计算
(D)以摆线长与摆球直径之和作为摆长来计算
CD
在用单摆测定重力加速度的实验中单摆的摆角必须小于5°,其原因是( )
(A)单摆的周期与振幅有关,摆角超过5°,测出周期偏大
(B)摆角越大,受空气阻力越大,影响实验效果
(C)摆角小给实验带来很大方便
(D)摆角超过5°,单摆的振动不再是简谐振动,周期公式失效
D
在用单摆测定重力加速度的实验中以下做法错误的是( )
(A)计时时应测30个以上的全振动时间,并重复测量三次以上
(B)量摆长时,把系小铁球的细线拉直后放到水平桌面上,然后用来米尺量出其长度
(C)用秒表计时时,小球摆到最高位置,即小球速度为零的瞬间揿动秒表
(D)因单摆周期与小球质量无关,所以选用小球时,其材料密度和体积大小无特殊要求
BCD
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;
秒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
,读数时不需估读.
超过半格时,外侧秒针读大于30的数字.