用單擺測定重力加速度.ppt

實驗：用單擺測重力加速度,【實驗目的】,【實驗原理】,【實驗器材】,【實驗內(nèi)容】,【注意事項】,【實驗練習】,【減小誤差】,【實驗目的】 用單擺測定當?shù)刂亓铀俣?【實驗原理】 單擺做簡諧運動時，其周期為 ，故有 , 因此測出單擺的擺長和振動周期T，就可以求出當?shù)氐闹亓铀俣鹊臄?shù)值。 【實驗器材】 帶孔小鋼球一個，約1m長的線繩一條，鐵架臺、米尺、秒表、游標卡尺；,秒表的使用及讀數(shù),【實驗步驟】,做單擺：取約1米長的線繩穿過帶孔的小鋼球，并打一個比小孔大一些的結，然后拴在桌邊的支架上。 測擺長：用米尺量出懸線長l，準確到毫米，用游標卡尺測擺球直徑，算出半徑r，也準確到毫米，則擺長為l+r（注意懸線長即擺繩長的量法）。 測周期:把單擺從平衡位置拉開一個角度放開它，用秒表測量單擺完成30次全振動（或50次）所用的時間，求出完成一次全振動所需要的時間，這個平均時間就是單擺的周期。反復測量三次，再算出測得周期數(shù)值的平均值。 算重力加速度g ：把測得的周期（用平均值）和擺長的數(shù)值代入公式，求出重力加速度g的值來。,【數(shù)據(jù)記錄處理】,【注意事項】,選擇材料時應選擇細輕又不易伸長的線，長度一般在1m左右，小球應選用密度較大的金屬球，直徑應較小，最好不超過2cm； 單擺懸線的上端不可隨意卷在鐵夾的桿上，應夾緊在鐵夾中，以免擺動時發(fā)生擺線下滑，擺長改變的現(xiàn)象； 注意擺動時擺角不能過大； 擺球擺動時，要使之保持在同一個豎直平面內(nèi)，不要形成圓錐擺； 測量從球通過平衡位置時開始計時，因為在此位置擺球速度最大，易于分辨小球過此位置的時刻。,實驗操作課,一、秒表讀數(shù) 二、分組實驗,一、實驗思考題： 1、用單擺測量重力加速度是根據(jù)什么物理原理？重力加速度的計算式是怎樣的？ 2、該實驗需要測量哪些量？各用什么測量工具？讀數(shù)各有幾位數(shù)字？計算出來的重力加速度是幾位有效數(shù)字？（三位）,【實驗思考】,3、單擺應選用什么樣的球？什么樣的線？線長度應當在什么范圍內(nèi)？（小于100cm） 4、怎樣保證小球的擺動是簡諧運動？小球擺成圓錐擺，對周期有什么影響？ 5、測量擺長用什么測量工具？有必要用卡尺或千分尺嗎？ 6、怎樣測量單擺周期？從何處開始計時？到何處停止計時？測30-50個周期有什么好處？ 7、秒表怎樣讀數(shù)？短針怎樣讀數(shù)？長針怎樣讀數(shù)？要不要估讀？ 8、刻度尺長度只有30cm，怎樣測重力加速度？,【實驗練習】,二、相關練習題 1、測定重力加速度時： 擺球就選用 ，擺線宜選用 。 測擺線的長度用 ，要求準確到 ，測小球直徑用 ，要求準確到 ，測量擺動30-50次時間用 。,此外，還需要配備 和 。,2、某同學測定的g的數(shù)值比當?shù)毓J值大，造成的原因可能是 。,擺球質量太大了； 擺長太長了； 擺角太大了（擺角仍小于10）； 量擺長時從懸點量到球的最下端； 計算擺長時忘記把小球半徑加進去； 擺球不是在豎直平面內(nèi)做簡諧振動，而是做圓錐擺運動； 計算周期時，將（n-1）次全振動誤記為n次全振動；,3、為了提高周期的測量精度，下列哪些做法是可取的？,A、用秒表直接測量一次全振動的時間； B、用秒表測30至50次人振動的時間，計算出平均周期； C、在平衡位置啟動秒表和結束計時； D、在最大位移處啟動秒表和結束計時； E、用秒表測100次全振動時間，計算平均周期； F、在平衡位置啟動秒表，并開始計算，當擺球第30次經(jīng)過平衡位置時制動秒表，若讀數(shù)為t，則T=t/30。,BC,秒表,