C066.利用单摆测定重力加速度.ppt

利用单摆测定 重力加速度,庞留根 吕叔湘中学 2007年7月 http:/ Email: ,实验原理 实验步骤 注意事项 江苏省启东市07届第一学期期中测试12.2 2007年理综全国卷22 （1） 南京市07届二模试卷12 ( 2 ),利用单摆测定重力加速度,实验原理：,实验目的：利用单摆测定当地的重力加速度单摆在摆角小于5时的振动是简谐运动，其固有周期为,由此可得,据此，只要测出摆长l和周期T，即可计算出当地的重力加速度值实验器材：,铁架台（带铁夹），中心有孔的金属小球，约1m长的细线，米尺，游标卡尺（选用），秒表实验步骤：,1在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结，将细线穿过球上的小孔，制成一个单摆2将铁夹固定在铁架台的上端，铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，把做好的单摆固定在铁夹上，使摆球自由下垂3测量单摆的摆长l：用米尺测出悬点到球心间的距离；或用游标卡尺测出摆球直径2r，再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长l，则摆长l=l+r4把单摆从平衡位置拉开一个小角度（不大于5),使单摆在竖直平面内摆动，用秒表测量单摆完成全振动30至50次所用的时间，求出完成一次全振动所用的平均时间，这就是单摆的周期T。

6变更摆长重做两次,并求出三次所得的g的平均值注意事项:,1选择材料时应选择细、轻又不易伸长的线，长度一般在1m左右，小球应选用密度较大的金属球，直径应较小，最好不超过2cm 2单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上，应夹紧在铁夹中，以免摆动时发生摆线下滑、摆长改变的现象 3注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过5，可通过估算振幅的办法掌握 4摆球摆动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不要形成圆锥摆 5计算单摆的振动次数时,应以摆球通过最低位置时开始计时，以后摆球从同一方向通过最低位置时，进行计数, 且在数“零”的同时按下秒表，开始计时计数图线的斜率所表示的物理意义 _ 当地的重力加速度g值 为_ （g值保 留三位有效数字）,江苏省启东市07届第一学期期中测试12.2,12.（2）某同学在用单摆测定重力加速度的实验中，测量4种不同摆长情况单摆的振动周期，获得4组数据,以T2为纵轴、l为横轴作出的T2l关系图像如图,根据此图像回答问题： 本实验所使用的测量仪器有_ 本试验依据的物理原理_,秒表、米尺、游标卡尺,42/g,9.86m/s2,2007年理综全国卷.22 （1）,22.（17分） （1）在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议： A适当加长摆线 B质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的C单摆偏离平衡位置的角度不能太大 D单摆偏离平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆摆动的周期 其中对提高测量结果精度有利的是。

A C,解见下页,解：,根据单摆的周期公式,可得，,从该公式可看出，增大摆长l，有利于减小误差，提高测量结果精度；T对测量结果影响较大，采用累计法测量以减小误差，故D无法提高测量结果精度；,对B来说，由于球体积较大，空气阻力也大，单摆振动次数少，不利于采用累计法测量周期；故B不利于提高测量结果精度；,只有在小角度的情形下,单摆的周期才满足,综合上述，应选择A、C南京市07届二模试卷12.( 2 ),12.（2）用图甲所示的实验装置演示单摆的振动图象，细砂从摆动着的漏斗的底部均匀漏出，纸板匀速移动，移动方向与摆动方向垂直，漏在纸板上的细砂排成粗细变化的一条曲线，如图乙所示观察这条曲线，找出其形态特征，并由此说明砂摆的摆动规律（要求列出两条，为叙述方便，可在图上标注字母） 形态特征： ， 说明砂摆 形态特征： ， 说明砂摆 ,整体上接近正弦（余弦）曲线,的摆动（接近于）是简谐运动,粗细不均匀，,摆动过程中速度变化。