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1、【實驗目的】,【實驗原理】,【實驗器材】,【實驗內容】,【注意事項】,【實驗練習】,【減小誤差】,【實驗目的】 用單擺測定當地重力加速度 【實驗原理】 單擺做簡諧運動時,其周期為 ,故有 , 因此測出單擺的擺長和振動周期T,就可以求出當地的重力加速度的數值。 【實驗器材】 帶孔小鋼球一個,約1m長的線繩一條,鐵架臺、米尺、秒表、游標卡尺;,秒表的使用及讀數,,【實驗步驟】,做單擺:取約1米長的線繩穿過帶孔的小鋼球,并打一個比小孔大一些的結,然后拴在桌邊的支架上。 用米尺量出懸線長l,準確到毫米,用游標卡尺測擺球直徑,算出半徑r,也準確到毫米,則擺長為l+r(注意懸線長即擺繩長的
2、量法)。 把單擺從平衡位置拉開一個角度放開它,用秒表測量單擺完成30次全振動(或50次)所用的時間,求出完成一次全振動所需要的時間,這個平均時間就是單擺的周期。反復測量三次,再算出測得周期數值的平均值。 把測得的周期(用平均值)和擺長的數值代入公式,求出重力加速度g的值來。,,【數據記錄處理】,【注意事項】,選擇材料時應選擇細輕又不易伸長的線,長度一般在1m左右,小球應選用密度較大的金屬球,直徑應較小,最好不超過2cm; 單擺懸線的上端不可隨意卷在鐵夾的桿上,應夾緊在鐵夾中,以免擺動時發(fā)生擺線下滑,擺長改變的現象; 注意擺動時擺角不能過大; 擺球擺動時,要使之保持在同一個豎直平面內,不要形成圓
3、錐擺; 測量從球通過平衡位置時開始計時,因為在此位置擺球速度最大,易于分辨小球過此位置的時刻。,實驗操作課,一、秒表讀數 二、分組實驗,一、實驗思考題: 1、用單擺測量重力加速度是根據什么物理原理?重力加速度的計算式是怎樣的? 2、該實驗需要測量哪些量?各用什么測量工具?讀數各有幾位數字?計算出來的重力加速度是幾位有效數字?(三位),【實驗思考】,3、單擺應選用什么樣的球?什么樣的線?線長度應當在什么范圍內?(小于100cm) 4、怎樣保證小球的擺動是簡諧運動?小球擺成圓錐擺,對周期有什么影響? 5、測量擺長用什么測量工具?有必要用卡尺或千分尺嗎? 6、怎樣測量單擺周期?從何處開始計時?到何處
4、停止計時?測30-50個周期有什么好處? 7、秒表怎樣讀數?短針怎樣讀數?長針怎樣讀數?要不要估讀? 8、刻度尺長度只有30cm,怎樣測重力加速度?,【實驗練習】,二、相關練習題 1、測定重力加速度時: 擺球就選用 ,擺線宜選用 。 測擺線的長度用 ,要求準確到 ,測小球直徑用 ,要求準確到 ,測量擺動30-50次時間用 。 此外,還需要配備 和 。,2、某同學測定的g的數值比當地公認值大,造成的原因可能是 。,擺球質量太大了; 擺長太長了; 擺角太大了(擺角仍小于10); 量擺長時從懸點量到球的最下端; 計算擺長時忘記把小球半徑加進去; 擺球不是在豎直平面內做簡諧振動,而是做圓錐擺運動; 計算周期時,將(n-1)次全振動誤記為n次全振動;,3、為了提高周期的測量精度,下列哪些做法是可取的?,A、用秒表直接測量一次全振動的時間; B、用秒表測30至50次人振動的時間,計算出平均周期; C、在平衡位置啟動秒表和結束計時; D、在最大位移處啟動秒表和結束計時; E、用秒表測100次全振動時間,計算平均周期; F、在平衡位置啟動秒表,并開始計算,當擺球第30次經過平衡位置時制動秒表,若讀數為t,則T=t/30。,秒表,