高中物理实验基础与实战9用单摆测定重力加速度 含答案.docx
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高中物理实验基础与实战9用单摆测定重力加速度含答案
【实验目的】
1.利用单摆测定当地的重力加速度。
2.巩固和加深对单摆周期公式的理解。
【实验原理】
单摆在偏角很小时的摆动,可以看成是简谐运动。
其固有周期为,由此可得g=,据此,只要测出摆长l和周期T,即可计算出当地的重力加速度值。
【实验器材】
铁架台及铁夹,中心有小孔的金属小球;约1m的细线;秒表,游标卡尺,刻度尺。
【实验步骤】
1.在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结,将细线穿过球上的小孔,制成一个单摆。
2.将铁夹固定在铁架台的上端,铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,把做好的单摆固定在铁夹上,使摆球自由下垂。
3.用刻度尺测量单摆长(悬点到球心间的距离)。
或用游标卡尺测出摆球直径2r,再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长l',则摆长l=。
4.把单摆从平衡位置拉开一个小角度,使单摆在竖直平面内摆动,用秒表测量单摆完成全振动30次(或50次)所用的时间,求出完成一次全振动所用的平均时间,这就是单摆的周期T。
反复测量3次,再算出测得的周期T的平均值。
5.将测出的摆长l和周期T代入公式g=,求出重力加速度g的值。
【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、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。
4、计算单摆的振动次数时,应以摆球通过最低位置时开始计时,以后摆球从同一方向通过最低位置时进行
计数,且在数“零”的同时按下秒表,开始计时计数。
5、为使摆长测量准确,从而减小实验误差,在不使用游标卡尺测量摆球直径的情况下,可以用刻度尺量出
图中的l1和l2,再通过计算求得摆长。
6、4.由公式g=
分别测出一系列摆长l对应的周期T.作出l-T2的图象,如图2所示,图象应是一条通过原点的直线,求出图线的斜率k,即可求得g值.
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