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1、 返回二实验M用单摆测定童力加速度【实验目腩】.用单摆测定当地的重力加速度.2加深对单摆周期公式的理解.实验器杨】铁架台、中心有小孔的金属小球,长约1m的细线.秒表、刻度尼、游标卡尺.实验原理单摆在搓角很小时,其摆动可以看作简谐运动,其振动周期T2r悟,其中1为摆长,8为当地重力加速度,由此可得8一T,据此,只要测出摆长1和周期T,就可计算出当地重力加速度g的数值.实验步骥】1.让线的一端穿过小球的小孔,然后打一个线结,做成单摆.2.把线的上端用铁夹固定在铁架台上,把铁架台放在实验根边,使铁夹伸到韶面以外,让摆球自然下垂,在单摆平衡位置处作上标记,如图实14一1所示.3.用米尺量出摆线长度八精
2、确到毫米,用游标卡尺测出摆球的直径Q,即得出小球的半径为青计算出摆长1一进十32一把单从平衡位置处拉歹个很d的角度,然后放开小球,让小球摆动,待摆动平稳后测出单摆完成30一50次全振动所用的时间!计算出小球完成1次全振动所用的时间,这个时间就是单摆的振动周期,即T一言(N为全振动的次数),反复测3次,再算出周期丁的平均值5.根据单搞振动周期公式T一2x/吾，计算出当地的重力加速度4zZ6.改变摆长桓亘做几次实验，计算出每次实验的重力加速度值,求出它们的平均值,即为当地的重力加速度值.7.将测量的重力加速度值与当地重力加速度数值相比较,分析产生误差的可能原因.若误差很大,应重新做实验.注意事项】
3、1.实验所用的单摆应符合理论要求,即线要细,轻.不可伸长,摆球要体积小,质量大(密度大),并且最大摆角不超过10“.2.单摆悬线上端要固定,即用铁夹夹紧,以免携球摆动时摆线长度不稳定.3.摆球摆动时,要保持在同一坚直平面内;不能使之成为圆锥摆,方法是:把摆球拉到一定角度(小于10“)后由静止释放.4.摆长是悬点到小球重心的距离,即z=娜十量5.测量单摆周期时,应从摆球经过平衡位置(即最低点)时开始计时,采用倒数数到0开始计数的方法,即443、2、1.0、1、2、3、4.在数到0时按下秒表开始计时-6.要多次测量取其平均值.五7w之典例剖析例1】针对利用单摆测重力加速度的实验,下面各种对实验误差
4、的影响的说法中正确的是C。A.在摆长和时间的测量中,时间的测量对实验误差影响较大B在摆长和时间的测量中,长度的测量对实验误差影响较大C.将振动次数n记为x+1,测算出的8值比当地的公认值偏大D.将携线长当做摆长,未加摆球的半径测算出的&值比当地的公认值偏大思路剖析】(1)摆长的含义是什么?为让实验尽可能准确,对摆长和摆角有何要求?答悬点到小球的线长与小球半径之和.摆长尽可能较长些,一般是约1m,摆角应不超过10“.1p训肉人一Ed衍月一工02)如何测量单摆的周期?答为凑小误差,应测量多次全振动的时间算平均值,待摆球摆动稳定后,从小球某次经最低点开始计时,测量30一50次全振动的时间计算平均值作
5、为单摆周期.(3)在A项中“误差影响较大“的含义是什么?答由8丞:!可知,周期T是二次方,故影响较大(为什么测周期时要从最低点计时?答“携球在最低点的速度最大,计时误差最小.(5)将振动次数记为r十1会导致周期怎样变化?答“会导致单摆的周期偏小,由正常值/n变为:/n+1,由g二缥可知邝偏小则g偏九(6)将搜线长当做摆长,会对g的测量有什么影响答由g一绍!可知,摆长1偷小则s偏小.答栗ACD人度实验中获得的有关数据:兮7恩纪教序WWW、“例2】下表是用单携测定重力加摆长/m0.5|0.6|0.8|1周期平方史/ss|2.2|2.4|3.2|4.8(1)利用上述数据.在图实14一2坐标系中描出L
6、一下图象.Z1.21.00.80.60.40.20“12345673图实14一2(2)利用图象,取个二5.2s时,则I一m.重力加m/速度g一夺代思路剖析】商网(1)经观察和描点发现坐标图中各点有何联系?答“大致分布在一条直线上.(2)为研究工与丫的关系,能用线段直接将各点相连吗?答不能.(3)你能从理论上证明JT的图象是一条过原点的直线吉?s林。;故T一答由T一2兀/盲1导L一4z，L与丁成正比;故T一下的图象应是一条过原点的直线.(4T一下的图象是一条过原点的直线,直线的斜率为多少?一&万可知斜率为-三答_由T一4可知斜率为.tz.(2)1.39.86(5)能否用T一上的图象求重力加速度s?答能.由T一下的图象得出斜率&,则g一4z:&.答案(1)如下图所示弼LL一1.00.80.60.40.2023456F命一一7土儿月园原理拓展夺验面新实验这样考,名师如是解!例3】假设我们已经进入了航天时代,一个由三名高中学生组成的航天兴趣小组正乘外星科学考察飞船前往X星球,准备用携带的下列器材测量X星球表面的重力加速度s:,这些器材是:A.钩码1盒,质量未知且各钩码质量不等B.重锤1个,质量未知C.带孔金属小球一个,直径已知为QD太阳能电池板一块,输出的直流电压可满足测量要求E.无弹性丝线若干根F.导线,开关若干G刻度尺1把4
