第5讲 学生实验:用单摆测定重力加速度
[目标定位] 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.
一、实验原理
根据单摆的周期公式T=2π,可得g=.
只要测出单摆的摆长l和振动周期T即可算出当地的重力加速度g.
二、实验过程
1.让细线的一端穿过摆球的小孔,然后打一个比小孔大的线结.线的另一端用铁夹固定在铁架台上.把铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,让摆球自由下垂.如图1所示.
图1
2.用米尺量出悬线长度l′,用游标卡尺测出摆球的直径d,则摆长l=l′+.
3.把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度(不超过5°)后释放,使摆球只在一个竖直平面内做简谐运动.从摆球通过平衡位置时开始计时,数出之后摆球通过平衡位置的次数n,用停表记下所用的时间t,则单摆振动的周期T=.
4.根据单摆的周期公式,计算出重力加速度.
5.变更摆长,重做几次实验,计算出每次实验得到的重力加速度值,求其平均值.
一、实验器材、实验步骤与数据处理
1.实验器材
长约1 m的细线,有小孔的摆球一个,带铁夹的铁架台、停表、游标卡尺、米尺.
2.实验步骤