1、實驗：用單擺測定重力加速度【實驗目的】【實驗原理】【實驗器材】【實驗步驟】【注意事項】【實驗練習】【誤差分析】【數據處理】一、實驗目的1利用單擺測定當地的重力加速度2鞏固和加深對單擺周期公式的理解三、實驗器材 長約1 m的細線、帶孔小鐵球1個、帶有鐵夾的鐵架臺1個、米尺1把、秒表1塊、游標卡尺。二、實驗原理 由此可和得g擺長l，周期T 單擺在偏角很小（10)時的擺動，可以看成是簡諧運動。其周期為T2 lg據此，只要測出即可計算出當地的重力加速度值。內側量爪尺身緊固螺釘主尺 深度尺游標尺外測量爪游標卡尺的構造及用法：0 10 200 5 10游標卡尺的刻度原理： 2+90.1=2.9mm這個讀數

2、是多少？看上圖思考下列問題：1.主尺上的最小單位是多少?2.游標尺刻度的總長是多少？每個小格是多長？3.此游標卡尺的精度是多少？這樣的游標卡尺我們怎么讀數？ 思考看看這個尺子的讀數是多少？930.059.15mm2+50.052.25mm13+120.0213.24mm21340.02=21.68mm四、實驗步驟 1讓線的一端穿過小球的小孔，然后打一個線結，做成單擺，如圖1161所示 2把線的上端用鐵夾固定在鐵架臺上，把鐵架臺放在實驗桌邊，使鐵夾伸到桌面以外，讓擺球自然下垂，在單擺平衡位置處做上標記。圖11613、用米尺量出擺線長度l，精確到毫米，用游標卡尺測出擺球的直徑d,即得出小球半徑為

3、，計算出擺長d2L= TtN4、把單擺從平衡位置處拉開一個很小的角度（10)然后放開小球，讓小球擺動，待擺動穩定后，測出單擺完成30-50次全振動所用的時間t,計算出小球完成一次全振動所用時間即單擺的振動周期 ，(N為全振動的次數) ，反復測3次，再算出周期(T1T2T3) 3T=6改變擺長，重做幾次實驗，計算出每次實驗測出的重力加速度值，求出它們的平均值，即為當地的重力加速度值8整理器材7將測得的重力加速度值與當地重力加速度值相比較，分析產生誤差的可能原因，若誤差很大，應重新做實驗5、根據單擺振動周期公式T=2lg，計算出當地重力加速度：g= 圖11622、圖象法k l T2由單擺周期公式不

4、難推出,因此，分別測出一系列擺長l對應的周期T，作lT2的圖象，圖象應是一條通過原點的直線，如圖1162所示求出圖象的斜率k，即可求得g值 L=g42T2L=g42T2由圖像得：g42K=斜率為：g42k由單擺周期公式得：2固定懸點：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，以免擺動時發生擺線下滑，擺長改變的現象。3要使擺球在同一豎直面內擺動，不能形成圓錐擺，方法是：將擺球拉到一定位置后由靜止釋放。4測擺長：擺長應是懸點到球心的距離，等于擺線長加上小球半徑。1構成單擺的條件：擺線應選擇細且不易伸長的線，擺球應選擇體積小、密度大的小球，且擺角不能超過10。六、注意事項七、誤差分析1系

5、統誤差：主要來源于單擺模型本身是否符合要求，即懸點是否固定，球、線是否符合要求，振動是圓錐擺還是在同一豎直平面內振動以及測量哪段長度作為擺長等2偶然誤差：主要來自時間(即單擺周期)的測量上擺球通過平衡位置開始計時，不能多記或漏記振動次數為了減小偶然誤差，應進行多次測量取平均值例1、在用單擺測定重力加速度的實驗中，應選用的器材為_A1米長細線B1米長粗線C10厘米細線 D泡沫塑料小球E小鐵球 F1/10秒刻度秒表G時鐘 H厘米刻度米尺I毫米刻度米尺AEFI例2、在用單擺測定重力加速度的實驗中，單擺的擺角應_，從擺球經過_開始計時，測出n次全振動的時間為t，用毫米刻度尺測出擺線長為L，用游標卡尺測出擺球的直徑為d.用上述物理量的符號寫出測出的重力加速度的一般表達式為g 。平衡位置 例3、下表是用單擺測定重力加速度實驗中獲得的有關數據：擺長l(m)0.40.50.60.81.01.2周期T2(s2)1.62.22.43.24.04.8 利用上述數據，在坐標系中描出lT2圖象，并由此求出重力加速度。解析：圖1163當漏測r時，相當于以擺線長l