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1、傳播優(yōu)秀Word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！ 實驗 用單擺測定重力加速度 單擺是一個物理模型，理想的單擺擺線的伸縮和質(zhì)量均忽略不計，擺球較重，且球的直徑比擺線長度小得多。因擺球受到的回復(fù)力是F=mgsinθ，只有當θ<50時，sinθ≌θ（θ用弧度制表示)，單擺的振動才可以作為簡諧運動。 1．實驗?zāi)康? (1)學(xué)會用單擺測定當?shù)氐闹亓铀俣取? (2)能正確使用秒表。 (3)鞏固和加深對單擺周期公式的理解。 (4)學(xué)習(xí)用累積法減小相對誤差的方法。 2．實驗原理 物理學(xué)中的單擺是指在細線的一端系一小球

2、，另一端固定于懸點。若線的伸縮和質(zhì)量可忽略，小球的直徑遠小于線長，這樣的裝置稱為單擺。 單擺發(fā)生機械振動時，若擺角小于50，這時的振動可以看成是簡諧運動。 由簡諧運動知識可以導(dǎo)出單擺的振動周期： 式中L是擺長，g是當?shù)氐闹亓铀俣?。將上式變形? 可以看出，只要能測定出單擺的擺長和對應(yīng)的振動周期，就很容易計算出重力加速度g的數(shù)值了。 由于一般單擺的周期都不長，例如擺長1m左右的單擺其周期約為2s。所以依靠人為的秒表計時產(chǎn)生的相對誤差會很大

3、。針對這一問題本實驗采用累積法計時。即不是測定一個周期，而是測定幾十個周期，例如30或50個周期。這樣一來，人用秒表計時過程中產(chǎn)生的誤差與幾十個周期的總時間相比就微乎其微了。這種用累積法減小相對誤差的方法在物理實驗中經(jīng)常會遇到，希望讀者要認真領(lǐng)會其精神實質(zhì)，為以后的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。 3．實驗器材 長約lm的細絲線一根，球心開有小孔的金屬小球一個，帶有鐵夾的鐵架臺一個，毫米刻度尺一根，秒表一塊，游標卡尺一把。 4．實驗步驟及安裝調(diào)試 (1)安裝 ①讓線的一端穿過小球的小孔，然后打一個比小孔大一些的線結(jié)，做成單擺。 ②把線的上端用鐵夾固

4、定在鐵架臺上，把鐵架臺放在實驗桌邊，使鐵夾伸到桌面以外，讓擺球自由下垂，在單擺平衡位置處做上標記，如圖3-12所示。實驗時p上汶個位詈為基礎(chǔ)。 (2)實驗步驟 ①用米尺測出懸線長度L(準確到毫米)，用游標卡尺測出擺球的直徑d。 ②將擺球從平衡位置拉開一個很小角度(不超過50)，然后放開擺球，使擺球在豎直平面內(nèi)擺動。 ③用秒表測出單擺完成30次或50次全振動的時間(注意記振動次數(shù)時，以擺線通過標記為準)。 2 / 3 ④計算出平均完成一次全振動所用的時間，這個時間就是單擺的振動周期。 ⑤改變擺長，重做幾次實驗，每次都要記錄擺線長度L，

5、振動次數(shù)以和振動總時間t。 (3)實驗記錄 ⑥根據(jù)單擺的周期公式，計算出每次實驗的重力加速度，求出幾次實驗得到的重力加速度的平均值，即是本地區(qū)的重力加速度的平均值。 ⑦將測得的重力加速度數(shù)值與當?shù)刂亓铀俣葦?shù)值加以比較，分析產(chǎn)生誤差的可能原因。 5．注意事項 (1)實驗所用的單擺應(yīng)符合理論要求，即擺線要細且彈性要小，擺球用密度和質(zhì)量較大的小球，并且要在擺角小于50的情況下進行實驗。 (2)要使單擺在豎直平面內(nèi)振動，不能使其形成圓錐擺或擺球轉(zhuǎn)動，方法是擺球拉到一定位置后由靜止釋放。 (3)測量擺長時，不能漏記擺球的半徑。

6、 (4)測單擺周期時，應(yīng)從擺球通過平衡位置開始記時，并且采用倒數(shù)到0開始記時計數(shù)的方法，即…4，3，2，1，0，在數(shù)到“零”的同時按下秒表開始記時計數(shù)。 (5)要注意進行多次測量，并取平均值。 溫馨提示：最好仔細閱讀后才下載使用，萬分感謝！