实验1利用单摆测重力加速度ppt课件

重力加速度的测量,1/13,已知上海重力加速度的精确值为g0=9.794m/s2,重力和重力加速度,物体在重力作用下产生的加速度叫重力加速度.,17/18,在实际中，由于地球质量分布并非完全均匀，且地球有自转，因此地面上不同位置处的重力加速度并不完全相同，需要实际测量。,2/13,测定重力加速度的方法有哪些？,3、单摆的运动：,3/13,实际中，悬挂小球的细线的伸缩和质量可以忽略,线长比球的直径大得多时,这样的装置叫做单摆。,什么是单摆？,理想模型：在一根不能伸长、没有质量的细线下端系一质点，摆角较小。,利用单摆测量重力加速度,4/13,秋千,风铃,吊灯,摆钟,5/13,实验目的,1、利用单摆测定上海地区的重力加速度。,2、掌握单摆测定重力加速度的基本原理。,6/13,单摆沿AOAOA完成一个周期。,实验原理,单摆在重力和拉力作用下作周期性运动。,故只要测定摆长L和单摆的周期T，即可算出重力加速度g。,注意：摆长L=细绳长度l+小球的半径d/2,单摆的振动周期用数字毫秒表测定,7/13,游标卡尺测小球的直径,d=13.00+12.00.02=13.240mm,8/13,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测量单摆的摆长L：游标卡尺测出摆球直径d，再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长l，则摆长L=l+d/2。,4把单摆从平衡位置拉开一个角度（不大于5)放开它,用数字毫秒仪测量单摆完成10次全振动所用的时间,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。反复测量五次，再算出测得周期数值的平均值。,6变更摆长重复做五次,并求出六次所得的g的平均值。,9/13,数据处理,将每次测量的实验数据填入下表,10/13,利用T2L关系图求g,利用前面表格的数据绘制如右图的T2L关系图,再根据斜率求出g,已知上海重力加速度的精确值为g0=9.794m/s2,请算出你的测量值与精确值的百分偏差,11/13,注意事项,1、细线不可伸缩，长度l约1m。小球应选用密度较大的金属球，直径应较小（最好不超过2）。,2、单摆的上端不要卷在夹子上，而要用夹子加紧，以免单摆摆动时摆线滑动或者摆长改变，且L=l+d/2。,4、摆球摆动时要在同一个竖直平面内,不要形成圆锥摆。,12/13,3、最大摆角小于5，等单摆摆动稳定后，再开始计时。,如何使单摆的最大摆角小于5？-角度刻度盘的使用,5、计算单摆的振动次数时，应以摆球通过最低点（即平衡位置）时开始计时。,如何使单摆最大摆角小于5？-角度刻度盘的使用,13/13,当角度刻度盘离顶点C的距离CB为20cm时：,BD=1.75cm对应刻度盘的角度是多少？近似线性,调整刻度盘使CB为20cm然后固定刻度盘,实验中摆线在刻度盘上的最大摆角要小于1.40,这时的实际最大摆角为小于50。,为什么测量周期时要在摆球通过平衡位置时开始计时，而不在摆球达到最大位移时开始计时？根据间接测量不确定度的传递公式，分析本实验