用單擺測定重力加速度

1、要測重力加速度要測重力加速度,你能想到哪些方法你能想到哪些方法?方法一方法一:方法二：方法二：方法三方法三:根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行測定根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行測定根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律測定根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律測定利用單擺周期規(guī)律進(jìn)行測定利用單擺周期規(guī)律進(jìn)行測定2th2g 2gTs 22TL4g 用單擺測定重力加速度用單擺測定重力加速度g，需先測定哪些物理量？，需先測定哪些物理量？一是測定單擺的擺長一是測定單擺的擺長L，二是測定單擺的周期。，二是測定單擺的周期。要測定單擺的擺長和周期需要使用什么儀器？要測定單擺的擺長和周期需要使用什么儀器？因?yàn)閱螖[的擺長等于線長加擺球半徑，測線長要用刻因?yàn)閱?/p>

2、擺的擺長等于線長加擺球半徑，測線長要用刻度尺，測小球直徑要用游標(biāo)卡尺，測定時(shí)間要用秒表。度尺，測小球直徑要用游標(biāo)卡尺，測定時(shí)間要用秒表。為了組裝單擺需要用什么器材？為了組裝單擺需要用什么器材？組裝一個(gè)單擺需要鐵架臺(tái)、細(xì)線、有孔的鋼球。組裝一個(gè)單擺需要鐵架臺(tái)、細(xì)線、有孔的鋼球。用單擺測定重力加速度的具體操作步驟是什么？實(shí)驗(yàn)中用單擺測定重力加速度的具體操作步驟是什么？實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)有哪些？的注意事項(xiàng)有哪些？實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、 用單擺測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣扔脝螖[測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?、 會(huì)使用秒表會(huì)使用秒表實(shí)驗(yàn)原理 當(dāng)單擺擺角很?。ㄐ∮诋?dāng)單擺擺角很?。ㄐ∮? 5）時(shí)，可看作簡）時(shí)，可看作簡諧運(yùn)動(dòng)，其固有

3、周期為諧運(yùn)動(dòng)，其固有周期為 由公式可得由公式可得 故只要測定故只要測定擺長擺長 l l 和單擺的周期和單擺的周期T T，即可，即可算出重力加速度算出重力加速度g g。 2lTg224lgT實(shí)驗(yàn)儀器 長約長約1 1米的（米的（不可伸縮的不可伸縮的）細(xì)線、）細(xì)線、小鐵球、鐵架臺(tái)（連鐵夾）、米尺、小鐵球、鐵架臺(tái)（連鐵夾）、米尺、游標(biāo)卡尺、秒表游標(biāo)卡尺、秒表 1.讓細(xì)線的一端穿過擺球的小孔，然后打一個(gè)比小孔大的線結(jié)，制成一個(gè)單擺讓細(xì)線的一端穿過擺球的小孔，然后打一個(gè)比小孔大的線結(jié)，制成一個(gè)單擺.線的另一端用鐵夾固定在鐵架上（圖線的另一端用鐵夾固定在鐵架上（圖1-5-1），把鐵架臺(tái)放在實(shí)驗(yàn)桌邊，使），把

4、鐵架臺(tái)放在實(shí)驗(yàn)桌邊，使鐵夾伸到桌面以外，讓擺球自由下垂鐵夾伸到桌面以外，讓擺球自由下垂.2.用米尺量出懸線長度用米尺量出懸線長度l線線，用，用游標(biāo)卡游標(biāo)卡尺測量出擺球的直徑尺測量出擺球的直徑d，擺長為，擺長為l=l線線+d/2.3.把單擺從平衡位置拉開一個(gè)很小的角度（不超過把單擺從平衡位置拉開一個(gè)很小的角度（不超過5）后釋放）后釋放.為了使擺球只為了使擺球只在一個(gè)豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，釋放擺球時(shí)不要發(fā)生旋轉(zhuǎn)，使單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)在一個(gè)豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，釋放擺球時(shí)不要發(fā)生旋轉(zhuǎn)，使單擺做簡諧運(yùn)動(dòng).從從擺球通過平衡位置開始計(jì)時(shí)，數(shù)出之后擺球通過平衡位置的次數(shù)擺球通過平衡位置開始計(jì)時(shí)，數(shù)出之后擺球通過平衡位置的次

5、數(shù)n，用停表，用停表記下所用的時(shí)間記下所用的時(shí)間t，則單擺振動(dòng)的周期，則單擺振動(dòng)的周期T=2t/n。要使擺球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，。要使擺球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，選用的懸線應(yīng)細(xì)、質(zhì)量小，且不易伸長選用的懸線應(yīng)細(xì)、質(zhì)量小，且不易伸長.4.根據(jù)單擺的周期公式，計(jì)算出重力加速度根據(jù)單擺的周期公式，計(jì)算出重力加速度.5.變更擺長，重做幾次實(shí)驗(yàn)，計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)得到的重力加速度值變更擺長，重做幾次實(shí)驗(yàn)，計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)得到的重力加速度值.6.把測得的數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果填入表把測得的數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果填入表1-5-1中，求出幾次實(shí)驗(yàn)得到的重力加速度的中，求出幾次實(shí)驗(yàn)得到的重力加速度的平均值，即可看做本地區(qū)的重力加速度平均值，

6、即可看做本地區(qū)的重力加速度.7.可以多做幾次實(shí)驗(yàn)，由幾組可以多做幾次實(shí)驗(yàn)，由幾組l、T值作出值作出T2-l圖像，利用圖像的斜率，算出重圖像，利用圖像的斜率，算出重力加速度力加速度實(shí)驗(yàn)次實(shí)驗(yàn)次數(shù)數(shù)擺長（擺長（m）時(shí)間時(shí)間振次振次周期周期周期平周期平均值均值重力重力加速加速度度gl線dlt/snT/sT表表1-5-1【數(shù)據(jù)處理】【數(shù)據(jù)處理】 1. 1.平均值法：每改變一次擺長，將相應(yīng)的平均值法：每改變一次擺長，將相應(yīng)的l和和T T代入公式代入公式中求出中求出g g值，最后求出值，最后求出g g的平均值的平均值. .如下表處理數(shù)據(jù)：如下表處理數(shù)據(jù)：2.2.圖像法：圖像法：由由 得得 作出作出T T2

7、 2- -l圖像，即以圖像，即以T T2 2為縱軸為縱軸, ,以以l為橫軸為橫軸. .其斜率其斜率 由圖像可計(jì)算出斜率，可求出重力加速度由圖像可計(jì)算出斜率，可求出重力加速度 24kg，T2g l224Tglkg241 1、做單擺：、做單擺：讓細(xì)線的一端穿過擺球的小孔，然后打讓細(xì)線的一端穿過擺球的小孔，然后打一個(gè)比孔大的線結(jié)，制成一個(gè)單擺一個(gè)比孔大的線結(jié)，制成一個(gè)單擺. 2 2、測擺長：、測擺長：(1)(1)用米尺量出懸線長用米尺量出懸線長l線線，準(zhǔn)確到，準(zhǔn)確到mm(2)(2)用游標(biāo)卡尺測擺球直徑用游標(biāo)卡尺測擺球直徑d，準(zhǔn)確到準(zhǔn)確到mm擺長為擺長為l=l線線+d/2L L051001用停表測量單

8、擺的周期。用停表測量單擺的周期。3 3、測周期：、測周期：把單擺從平衡位置拉開一個(gè)很小角度（把單擺從平衡位置拉開一個(gè)很小角度（5 5o o）后釋放）后釋放注意事項(xiàng)1 1、細(xì)線不可伸縮細(xì)線不可伸縮，長度約，長度約1m1m。小球小球應(yīng)選用應(yīng)選用密度較密度較大大的金屬球，的金屬球，直徑應(yīng)較小直徑應(yīng)較?。ㄗ詈貌怀^（最好不超過2 2）。）。 2 2、單擺的上端單擺的上端不要卷在夾子上，而要用夾子加緊，不要卷在夾子上，而要用夾子加緊， 以免單擺擺動(dòng)時(shí)擺線滑動(dòng)或者擺長改變，且以免單擺擺動(dòng)時(shí)擺線滑動(dòng)或者擺長改變，且 L=L+d/2L=L+d/2。 3 3、最大擺角小于最大擺角小于55，可用量角器測量，然后通過，可用量角器測量，然后通過 振幅來掌握。振幅來掌握。 注意事項(xiàng)4 4、擺球擺動(dòng)時(shí)要在、擺球擺動(dòng)時(shí)要在同一個(gè)豎直平面內(nèi)同一個(gè)豎直平面內(nèi)。 5 5、計(jì)算單擺的振動(dòng)次數(shù)時(shí)，應(yīng)、計(jì)算單擺的振動(dòng)次數(shù)時(shí)，應(yīng)以擺球通過以擺球通過最低最低點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)開始計(jì)時(shí)，以后擺球從同一方向通過最低，以后擺球從同一方向通過最低點(diǎn)時(shí)進(jìn)行計(jì)數(shù)，且在點(diǎn)時(shí)