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

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.