实验八用单摆测定重力加速度.doc

实验八用单摆测定重力加速度
【目的和要求】
学会用单摆测定当地重力加速度，正确熟练使用秒表。
【仪器和器材】
球心开有小孔的小金属球②长度大于1米的细尼龙线③铁夹④铁架台⑤游标卡尺⑥ 米尺⑦秒表
【实验原理】
根据单摆周期公实验八用单摆测定重力加速度
【目的和要求】
学会用单摆测定当地重力加速度，正确熟练使用秒表。
【仪器和器材】
球心开有小孔的小金属球②长度大于1米的细尼龙线③铁夹④铁架台⑤游标卡尺⑥ 米尺⑦秒表
【实验原理】
根据单摆周期公式T=2nJZ7?,得: o据此，只要测得摆长/和周期T即可
算出当地的重力加速度go
【实验方法和步骤】
1、 用细线拴好小球，悬挂在铁架台上，使摆线自山下垂，如图1。
注意：线要细且不易仲长，球要用密度大且直径小的金属球，以减小空 气阻力影响。
摆线上端的悬点要固定不变，以防摆长改变。
2、 用米尺和游标卡尺测出单摆摆长。
注意：摆长应为悬点到球心的距离，即l=L+D/2；其中L为悬点到球面 的摆线长，D为球的直径。
3、 用秒表测出摆球摆动30次的时间t,算出周期T。
注意：为减小记时误差，采用倒数计数法，即当摆球经过平衡位置时开 始计数，"3, 2, 1, 0, 1, 2, 3……"数"0"时开始计时,数到“60”停
t 图1
止计时，则摆球全振动30次，T 。
30
计时从平衡位置开始是因为此处摆球的速度最大，人在判定它经过此位置的时刻，产生 的计时误差较小。
为减小系统误差，摆角a应不大于10° ,这可以用量角器粗测。
4、重复上述步骤，将每次对应的摆长1、周期T填于表中，按公式T = 271
,然后求平均值。
【实验记录】
次数
1
2
3
4
平均值
1
T
g
【数据处理】
方法一：用平均值法求出g
方法二：图象法：
Ajr2] T? 4広2
①依据g=¥，作出厂―/图像厂），求出斜率1<=「，g=-^o
T' I k
4/ / / A/
依据g = ^r-，作出/一厂图像（x»2, y“,求出斜率k专
g = 4/k
【注意事项】
（1） 为减小计算误差，不应先算T的平均值再求g,而应先求出每次的g值再平均。
（2） 实验过程中：
易混淆的是：摆通过平衡位置的次数与全振动的次数。
4 兀t t
易错的是：图象法求g值，gzk而是g= + ； T =-和丁 = 厶也经常错用,
T n n-1
（前者是摆经平衡位置数“0”开始计时，后者是数“1”开始计时）。
易忘的是：漏加或多加小球半径，悬点未固定；忘了多测几次，g取平均值。 附：秒表构造：
1、外壳按钮：使指针启动、停止和回零，如下图所示。
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