(高考物理)【物理实验七】用单摆测定重力加速度

1、用单摆测定重力加速度实验目的利用单摆测定当地的重力加速度。实验原理单摆在摆角小于 5时的振动是简谐运动，其固有周期为 T=2n，由此可得 g=4必。据此，只要测出摆长I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（带铁夹），中心有孔的金属小球，约 1m 长的细线，米尺，游标卡尺（选用），秒表等。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I: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

2、 端的悬线长I，则摆长I=l+r。4. 把单摆从平衡位置拉开一个小角度（不大于 5），使单摆在竖直平面内摆动， 用秒表测量单摆完成全振动 30 至 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。4的5 .将测出的摆长I和周期 T 代入公式 g=求出重力加速度 g 的值。6.变更摆长重做两次，并求出三次所得的 g 的平均值。注意事项1.选择细绳时应选择细、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 2cm2. 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，以免摆动时发生摆长改变、摆线下滑的现象。3.注意摆动时

3、控制摆线偏离竖直方向不超过5，可通过估算振幅的办法掌握。4. 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。5. 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。例题某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为101.00cm,摆球直径为 2.00cm，然后用秒表记录了单摆振动 50 次所用的时间为 101.5s。贝 S(1)_他测得的重力加速度 g=m/6。(2) 他测得的 g 值偏小，可能的原因是A. 测摆线长时摆线拉得过紧B. 摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使

4、摆线长度增加了C. 开始计时时，秒表过迟按下D. 实验中误将 49 次全振动数为 50 次(3)_为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长I并测出相应的周期 T,从而得 出一组对应的I与 T 的数据，再以I为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成直线，并求得 该直线的斜率 K。则重力加速度 g=。(用 K 表示)答案：(1) 本次实验中的摆长 L=L +r=101.00+1.00=1.0200m，周期 T=t/N=101.5/50=2.03s ,4 爪乜由公式 g= 可以解得 g=9.76m/s2;4 存丄(2)根据公式g= 知g偏小的原因可能是 I 的测量值偏小或 T 的测量值偏大。 A 中的测量值偏大， B 中则是振动摆长大于测量值，所以正确，而CD 中均是测得的周期偏小，所以 CD 均会使 g 值偏大。故只有 B 正确。4 总(3)