第十四章实验十四　探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度

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实验十四　探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度

1.实验原理

当偏角很小时，单摆做简谐运动，其运动周期为 T＝2π，它与偏角的大小及摆球的质量无关，

由此得到 g＝.因此，只要测出摆长 l和振动周期 T，就可以求出当地的重力加速度 g的值.

2.实验器材

带有铁夹的铁架台、中心有小孔的金属小球、不易伸长的细线(约1 m)、秒表、毫米刻度尺

和游标卡尺.

3.实验步骤

(1)让细线的一端穿过金属小球的小孔，然后打一个比小孔大一些的线结，做成单摆.

(2)把细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，如图 1所示.

图1

(3)用毫米刻度尺量出摆线长度 l′，用游标卡尺测出摆球的直径，即得出金属小球半径 r，

计算出摆长 l＝l ′ ＋ r .

(4)把单摆从平衡位置处拉开一个很小的角度(不超过 5°)，然后放开金属小球，让金属小球摆

动，待摆动平稳后测出单摆完成 30～50 次全振动所用的时间 t，计算出金属小球完成一次全

振动所用时间，这个时间就是单摆的振动周期，即 T＝(N为全振动的次数)，反复测 3次，

再算出周期的平均值＝.

(5)根据单摆周期公式 T＝2π，计算当地的重力加速度 g＝.

(6)改变摆长，重做几次实验，计算出每次实验的重力加速度值，求出它们的平均值，该平

均值即为当地的重力加速度值.

(7)将测得的重力加速度值与当地的重力加速度值相比较，分析产生误差的可能原因.

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摘要：

实验十四　探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度1.实验原理当偏角很小时，单摆做简谐运动，其运动周期为T＝2π，它与偏角的大小及摆球的质量无关，由此得到g＝.因此，只要测出摆长l和振动周期T，就可以求出当地的重力加速度g的值.2.实验器材带有铁夹的铁架台、中心有小孔的金属小球、不易伸长的细线(约1m)、秒表、毫米刻度尺和游标卡尺.3.实验步骤(1)让细线的一端穿过金属小球的小孔，然后打一个比小孔大一些的线结，做成单摆.(2)把细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，如图1所示.图1(3)用毫米刻度尺量出摆线长度l′，用游...

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