学生实验:用单摆测定重力加速度
实验目的
利用单摆测当地的重力加速度
实验原理
实验器材
长约1米的细线、有小孔的摆球两个、带铁夹的铁架台、停表、游标卡尺、米尺
实验装置图
实验步骤:
:将线的一端穿过小球的小孔,,.
:用毫米刻度尺测出摆线长度l′,用游标卡尺测量出摆球的直径D,则单摆的摆长l=l′+D/2 .
:将单摆从平衡位置拉开一个小于5°的角,然后释放摆球,当单摆振动稳定后,过平衡位置时开始用秒表计时,数出以后摆球通过平衡位置的次数n,用停表记下所用时间t,则周期T= .
:将单摆的摆长变短(或变长),重复实验三次,测出相应的摆长l和周期T.
数据处理
:每改变一次摆长,将相应的l和T代入公式
中求出g值,:
:
由得作出T2-l图像,即以T2为纵轴,,可求出重力加速度
,没有加上小球的半径,使得所
测摆长偏小,g的测量值偏小.
,若将N次全振动误记为N+1次全振动,使所测
周期偏小,g的测量值偏大.
,摆角不能远大于5°,否则会使得摆动实际周期与理论值有偏差.
常见问题
,摆线长度要远大于摆球直径,且摆线无明显伸缩性,另外摆球要选取密度大且质量分布均匀的钢球.
,且摆角应小于5°.
,应为悬点到球重心的距离,球质量分布均匀时等于摆线长加上小球半径.
,以摆球从同一方向通过平衡位置时计数.
,以减小测量周期的误差,一般30~50次即可.
图像法处理数据及误差分析练习册例2
【典例2】(2011·淮阴高二检测)某同学在用单摆测定重力加速度的实验中,测量5种不同摆长情况下单摆的振动周期,记录表格如下:
(1)以l为横坐标,T2为纵坐标,作出T2-l图线,并利用此图线求出重力加速度g=___________m/s2.
(2)若通过计算测得重力加速度g的值偏大,其原因可能是
(n+1)次
,未加小球的半径
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