2.5實驗：用單擺測量重力加速度一、變力做功一、實驗目的與實驗原理當單擺擺角很?。é?lt;5°）時，可將單擺視作簡諧運動重力加速度：單擺的周期：實驗目的：用單擺測量重力加速度實驗原理：測量擺長測量周期一、變力做功二、實驗器材構建環境：鐵架臺（帶鐵夾）中心有孔的金屬小球、約1m長的細線一、變力做功二、實驗器材構建環境：鐵架臺（帶鐵夾）中心有孔的金屬小球、約1m長的細線一、變力做功二、實驗器材構建環境：鐵架臺（帶鐵夾）中心有孔的金屬小球、約1m長的細線有彈力無彈力一、變力做功二、實驗器材構建環境：鐵架臺（帶鐵夾）中心有孔的金屬小球、約1m長的細線擺長測量擺線長度l0測量擺球的直徑d測量擺長：刻度尺、游標卡尺一、變力做功二、實驗器材構建環境：鐵架臺（帶鐵夾）中心有孔的金屬小球、約1m長的細線測量周期：秒表測量擺長：刻度尺、游標卡尺一、變力做功二、實驗器材——秒表讀數1．基本結構

啟動和停止按鈕A；復位按鈕B分刻度盤和分針：量程15min，精確度0.5min秒刻度盤和秒針：量程1(0.5)min，精確度0.1s2．基本操作按壓按鈕A一次，開始計時；按壓兩次

，終止計時。開始讀數。按壓按鈕B，秒表復位，分、秒指針均指“0”刻度。3．讀數

先讀分針示數，單位為min；再讀秒針示數（0~30s黑色示數和30s~60s紅色示數兩組刻度）分針未過半格讀黑色示數，分針已過半格讀紅示數，不需估讀。計時時間=分針示數+秒針示數2分7.6s=127.6s031233435637839411043121445164718492051225324265557285901267891011345121314BA一、變力做功二、實驗器材——秒表讀數0312334356378394110431214451647184920512253242655572859012678910113451213140312334356378394110431214451647184920512253242655572859012678910113451213140312334356378394110431214451647184920512253242655572859012678910113451213141分51.3秒=111.3s2分0秒=120.0s0分24.5秒=24.5s一、變力做功三、實驗操作一、變力做功三、實驗操作1．構建環境（制作單擺）（1）讓細線的一端穿過小球的小孔，打一個比小孔稍大一些的結，制成一個單擺。（2）用鐵夾把細線的上端固定在鐵架臺上，并將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，在單擺平衡位置處作上標記。一、變力做功三、實驗操作2.測量擺長測量擺線長度l0測量擺球的直徑d用刻度尺測量從懸點到小球上端的懸線長l0用游標卡尺測量擺球的直徑d擺長為懸點到球重心的距離，等于擺線長度加小球半徑。擺長=擺線長度+小球半徑一、變力做功三、實驗操作3.測量周期：秒表將單擺從平衡位置拉開一個小角度（θ<5°）釋放擺球，讓單擺在豎直平面內擺動單擺穩定后，經過平衡位置（最低點）時開始計時測量完成30～50次全振動的時間

t計算平均一次全振動的時間，即為單擺的振動周期T至再次從同方向通過平衡位置時，計數為1、2……一、變力做功三、實驗操作改變單擺的擺長，重復實驗三次，測量相應的擺長l

和周期T。4.改變擺長，重復實驗實驗次數擺長l(m)周期T(s)加速度g(m/s2)1

2

3

一、變力做功四、數據處理平均值法：多次測量取平均值改變擺長，重復實驗，測量相應的擺長l

和周期T將擺長l和周期T代入公式，求出g值計算重力加速度g的平均值實驗次數擺長l(m)周期T(s)加速度g(m/s2)g的平均值1

2

3

一、變力做功四、數據處理以T2為縱軸，以l為橫軸，繪制T2－l圖像斜率重力加速度一條過原點的直線圖像法五、誤差分析系統誤差懸點是否固定單擺模型是否符合要求擺球是否符合要求擺長是否符合要求最大擺角是否不超過5°是否在同一豎直平面內擺動體積小、密度大、質量分布均勻的金屬球輕、不易伸長、長度遠長于擺球直徑的細線有彈力無彈力用鐵夾把細線上端夾緊在鐵架臺上避免在水平面內形成圓錐擺一、變力做功五、誤差分析偶然誤差擺長l測量誤差測量誤差周期T測量誤差只測量出細線長，沒有加上小球的半徑將N次全振動誤記為N＋1次全振動所測擺長偏小，g的測量值偏小。所測周期偏小，g的測量值偏大一、變力做功五、誤差分析——圖像法一、變力做功六、創新實驗用單擺測量重力加速度時，若所用的擺球質量分布不均勻，不能用擺線長加球半徑得到單