第5节 学生实验:用单摆测定重力加速度
1.明确实验目的,理解实验原理.(重点) 2.通过实验,探究单摆的周期与摆长及重力加速度的关系.(重点+难点) 3.学会使用秒表,掌握实验步骤,并能正确进行实验操作.
一、实验目的
1.利用单摆测定当地的重力加速度.
2.巩固和加深对单摆周期公式的理解.
二、实验原理
单摆在偏角很小(如小于5°)时的摆动,可以看成是简谐运动.其固有周期为T=2π ,由此可得g=.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.
三、实验器材
长约1 m的细线、稍重的带孔小铁球1个、带有铁夹的铁架台1个、米尺1把、秒表1块、游标卡尺.
四、实验步骤
1.让线的一端穿过小球的小孔,然后打一个线结,做成单摆,如图所示.
2.把线的上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,让摆球自然下垂,在单摆平衡位置处做上标记.
3.用米尺量出摆线长度l′,精确到毫米,用游标卡尺测出摆球的直径d,即得出小球半径为,计算出摆长l=l′+.
4.把单摆从平衡位置处拉开一个很小的角度(如小于5°),然后放开小球,让小球摆动,从摆球通过平衡位置时开始计时,数出以后摆球通过平衡位置的次数n,用秒表记下所用的时间t,则单摆振动的周期T=.
5.根据单摆振动周期公式T=2π ,计算出当地重力加速度:g=.