高中物理知識點(diǎn):實(shí)驗(yàn):用單擺測定重力加速度

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

用單擺測定重力加速度:

實(shí)驗(yàn)原理:
單擺在擺角小于5°時的振動是簡諧運(yùn)動,其固有周期為T=2π,由此可得g=。據(jù)此,只要測出擺長l和周期T,即可計算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎怠?
實(shí)驗(yàn)器材:
鐵架臺(帶鐵夾),中心有孔的金屬小球,約1m長的細(xì)線,米尺,游標(biāo)卡尺(選用),秒表。
實(shí)驗(yàn)步驟:
1、在細(xì)線的一端打一個比小球上的孔徑稍大些的結(jié),將細(xì)線穿過球上的小孔,制成一個單擺;
2、將鐵夾固定在鐵架臺的上端,鐵架臺放在實(shí)驗(yàn)桌邊,使鐵夾伸到桌面以外,把做好的單擺固定在鐵夾上,使擺球自由下垂;
3、測量單擺的擺長l:用米尺測出懸點(diǎn)到球心間的距離;或用游標(biāo)卡尺測出擺球直徑2r,再用米尺測出從懸點(diǎn)至小球上端的懸線長l',則擺長l=l'+r;
4、把單擺從平衡位置拉開一個小角度(不大于5°),使單擺在豎直平面內(nèi)擺動,用秒表測量單擺完成全振動30至50次所用的時間,求出完成一次全振動所用的平均時間,這就是單擺的周期T;
5、將測出的擺長l和周期T代入公式g=求出重力加速度g的值;
6、變更擺長重做兩次,并求出三次所得的g的平均值。
注意事項(xiàng):
1、選擇材料時應(yīng)選擇細(xì)、輕又不易伸長的線,長度一般在1m左右,小球應(yīng)選用密度較大的金屬球,直徑應(yīng)較小,最好不超過2cm。
2、單擺懸線的上端不可隨意卷在鐵夾的桿上,應(yīng)夾緊在鐵夾中,以免擺動時發(fā)生擺線下滑、擺長改變的現(xiàn)象。
3、注意擺動時控制擺線偏離豎直方向不超過5°,可通過估算振幅的辦法掌握。
4、擺球擺動時,要使之保持在同一個豎直平面內(nèi),不要形成圓錐擺。
5、計算單擺的振動次數(shù)時,應(yīng)以擺球通過最低位置時開始計時,以后擺球從同一方向通過最低位置時,進(jìn)行計數(shù),且在數(shù)“零”的同時按下秒表,開始計時計數(shù)。



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