图138
(2)测摆长:用毫米刻度尺测出摆线长度l线,用游标卡尺测量出摆球的直径d,则单摆的摆长l=l线+.
(3)测周期:将单摆从平衡位置拉开一个小于5°的角,然后释放摆球,当单摆振动稳定后,过平衡位置时开始用秒表计时,测量N次(一般取30~50次)全振动的时间t,则周期T=.
(4)改变摆长,重复实验多次.
3.数据处理
(1)平均值法:每改变一次摆长,将相应的l和T代入公式g=中求出g值,最后求出g的平均值.设计如表所示实验表格.
实验
次数 摆长
l/m 周期
T/s 加速度
g/m·s-2 g的平均值 1 g= 2 3 (2)图象法:由T=2π得T2=l,作出T2l图象,即以T2为纵轴,以l为横轴,其斜率k=.由图象的斜率即可求出重力加速度g.
图139
课堂练习
1.下列有关单摆运动过程中的受力,说法正确的是( )
A.单摆运动的回复力是重力和摆线拉力的合力
B.单摆运动的回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力
C.单摆经过平衡位置时合力提供向心力
D.单摆运动的回复力是摆线拉力的一个分力
E.在摆角很小的情况下,单摆回复力符合简谐运动特点
【解析】 单摆运动的回复力不是由重力与摆线拉力的合力提供,平衡位置时,重力和摆线拉力的合力提供向心力,A错误,C正确;单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力,而不是摆线拉力的分力,故选项B正确,D错误;当θ<5 °时,单摆回复力符合简谐运动特点,E正确.