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文档简介
【实验目的】,【实验原理】,【实验器材】,【实验内容】,【注意事项】,【实验练习】,【减小误差】,【实验目的】 用单摆测定当地重力加速度 【实验原理】 单摆做简谐运动时,其周期为 ,故有 , 因此测出单摆的摆长和振动周期T,就可以求出当地的重力加速度的数值。 【实验器材】 带孔小钢球一个,约1m长的线绳一条,铁架台、米尺、秒表、游标卡尺;,秒表的使用及读数,【实验步骤】,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。 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)。 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。 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。,【数据记录处理】,【注意事项】,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; 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; 注意摆动时摆角不能过大; 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; 测量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。,实验操作课,一、秒表读数 二、分组实验,一、实验思考题: 1、用单摆测量重力加速度是根据什么物理原理?重力加速度的计算式是怎样的? 2、该实验需要测量哪些量?各用什么测量工具?读数各有几位数字?计算出来的重力加速度是几位有效数字?(三位),【实验思考】,3、单摆应选用什么样的球?什么样的线?线长度应当在什么范围内?(小于100cm) 4、怎样保证小球的摆动是简谐运动?小球摆成圆锥摆,对周期有什么影响? 5、测量摆长用什么测量工具?有必要用卡尺或千分尺吗? 6、怎样测量单摆周期?从何处开始计时?到何处停止计时?测30-50个周期有什么好处? 7、秒表怎样读数?短针怎样读数?长针怎样读数?要不要估读? 8、刻度尺长度只有30cm,怎样测重力加速度?,【实验练习】,二、相关练习题 1、测定重力加速度时: 摆球就选用 ,摆线宜选用 。 测摆线的长度用 ,要求准确到 ,测小球直径用 ,要求准确到 ,测量摆动30-50次时间用 。 此外,还需要配备 和 。,2、某同学测定的g的数值比当地公认值大,造成的原因可能是 。,摆球质量太大了; 摆长太长了; 摆角太大了(摆角仍小于10); 量摆长时从悬点量到球的最下端; 计算摆长时忘记把小球半径加进去; 摆球不是在竖直平面内做简谐振动,而是做圆锥摆运动; 计算周期时,将(n-1)次全振动误记为n次全振动;,3、为了提高周期的测量精度,下列哪些做法是可取的?,A、用秒表直接测量一次全振动的时间; B、用秒表测30至50次人振动的时间,计算出平均周期; C、在平衡位置启动秒表和结束计时; D、在最大位移处启动秒表和结束计时; E、用秒表测100
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