第七章实验八 用单摆测定重力加速度.ppt

第七章实验八 用单摆测定重力加速度
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知识要点归纳
实验误差
1．用单摆测定当地的重力加速度．
2．能正确熟练地使用秒表．
第2页，共34页，2022年，长等．只
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要注意了上面这些问题，就可以使系统误差减小到远小于偶然误差而忽略不计的程度．
2．偶然误差
主要来自时间(即单摆周期)的测量上,因此，要注意测准时间(周期)．要从摆球通过平衡位置开始计时，并采
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用倒计时计数的方法,即4,3,2,1,0,1,2,…在数“零”．为了减小偶然误差，应进行多次测量后取平均值．
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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1 m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2 cm.
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
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发生摆线下滑、摆长改变的现象．
3．注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过10°.可通过估算振幅的办法掌握．
4．摆球振动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不要形成圆锥摆．
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5．计算单摆的振动次数时,应从摆球通过最低位置时开始计时,为便于计时,,且在数“零”的同时按下秒表,(如30次或50次)全振动的时间，用取平均值的办法求周期．
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实验创新
在用单摆测量重力加速度时，若所用的摆球质量分布不均匀，不能用摆线长加球半径得到单摆的摆长．我们采用如下方法解决这个问题：
先量得从悬点到摆球顶部处的摆线长为L1，测得振动的周期为T1；改变摆
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长后，量得从悬点到摆球顶部处的摆线长为L2，测得振动的周期为T2；设摆球顶部到摆球重心的距离为r，
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实验典例探究
(2011·高考福建卷)某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：
实验操作及误差分析
例1
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图7－4－2
(1)用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图7－4－2所示，则该摆球的直径为________cm.
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(2)小组成员在实验过程中有如下说法,其中正确的是________．(填选项前的字母)
A．把单摆从平衡位置拉开30°的摆角,并在释放摆球的同时开始计时
B．测量摆球通过最低点100次的时间t,则单摆周期为
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C．用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大
D．选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小
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【解析】　(1) cm＋7× mm＝ cm
(2)单摆符合简谐 运动的条件是最大偏角不超过5°，并从平衡位置计时，故A错误；
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为了能将摆球视为质点和减少空气阻力引起的相对误差，应选密度较大体积较小的摆球，故D错误．
【答案】　(1)(、)　(2)C
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实验数据处理
例2
图7－4－3
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某同学利用单摆测定当地的重力加速度，发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方，他仍将从悬点到球心的距离当作摆长L，通过改变摆线的长度，测得6组L和对应的周期T，画出L－T2图线,然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图7－4－3所示．他采用恰当的
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