5　学生实验：用单摆测定重力加速度

[学习目标]　1.掌握用单摆测定重力加速度的原理和方法.2.体会单摆做简谐运动的条件．

1．实验目的

利用单摆测定当地的重力加速度．

2．原理

由T＝2π得g＝.所以，只要测出单摆的摆长l和周期T，就可测出当地的重力加速度．

3．器材

铁架台及铁夹，金属小球(有孔)、停表、细线(1 m左右)、刻度尺、游标卡尺．

4．实验步骤

(1)让细线的一端穿过摆球的小孔，在细线的穿出端打一个稍大一些的线结，制成一个单摆．

(2)将铁夹固定在铁架台上端，铁架台放在实验桌边，使铁夹伸出桌面之外，然后把单摆上端固定在铁夹上，使摆球自由下垂．在单摆平衡位置处做上标记．

(3)用刻度尺量出悬线长l′(准确到mm)，用游标卡尺测出摆球的直径d(准确到mm)，然后计算出悬点到球心的距离l＝l′＋，即为摆长．

(4)把此单摆从平衡位置拉开一个角度，角度不大于5°，再释放摆球．当摆球经过最低位置时，用秒表开始计时，测量单摆全振动30次(或50次)的时间，求出一次全振动的时间，即单摆的振动周期．

(5)改变摆长，重做几次实验，将所得数据填入表格．

5．数据处理

方法一：将每次测出的周期T及测得的摆长l代入公式

g＝，求出重力加速度的值，然后求g的平均值．

方法二：多做几次实验，由几组l、T值作出T2－l图像，则图像的斜率k＝，从而求出重力加速度g.

6．注意事项

(1)选择材料时应选择细而不易伸长的线，比如用单根尼龙丝、丝线等，长度一般不应短于1 m，摆球应选用密度较大的金属球，直径应较小，最好不超过2 cm.

(2)摆动时控制摆线偏离竖直方向的角度应不大于5°.