自制单摆实验报告_实验报告:利用单摆测当地重力加速度

  实验:利用单摆测当地的重力加速度

 ⒈实验目的:

 利用单摆测当地的重力加速度

 ⒉实验原理:

 当单摆摆角很小(小于50)时,可看作简谐运动,其周期仅决定于摆长和当地的重力加速度,即,由公式可得,故只要测定摆长l 和单摆的周期T,即可算出当地的重力加速度g。

 ⒊实验器材:

 摆球2个(铁质和铜质并穿有中心孔)、秒表、物理支架、米尺或钢卷尺、游标卡尺、细线等。

 ⒋实验步骤:

 ⑴做单摆:如图所示,把摆球用细线悬挂在物理支架上,摆长最好能有1m左右,这样可以使测量结果准确些。

 ⑵测摆长:用毫米刻度尺量出悬线长l'精确到毫米;用游标卡尺测量出摆球的直径d,精确到毫米;则,即为单摆的摆长。

 ⑶测周期:将单摆从平衡位置拉开一个角度,且满足摆角小于10°,然后释放摆球,过平衡位置时用秒表开始计时,测量30~50次全振动的时间。计算出平均摆动一次的时间,即为单摆的振动周期T。

 ⑷变摆长:将单摆的摆长变短(或变长),重复实验三次,测出相应的摆长l和周期T。

 ⒌操作注意事项:

 ⑴细线不可伸缩,长度约1m。小球应选用密度较大的金属球,直径应较小(最好不超过2㎝)。

 ⑵单摆的上端不要卷在夹子上,而要用夹子加紧,以免单摆摆动时摆线滑动或者摆长改变。

 ⑶最大摆角小于10o,可用量角器测量,然后通过振幅来掌握。

 ⑷摆球摆动时要在同一个竖直平面内。

 ⑸测量就从球通过平衡位置时开始计时,因为在此位置摆球速度最大,易于分辨小球过此位置的时刻。

 ⒍收集数据:

 实验

 次数

 摆长

 l(m)

 周期

 T(s)

 加速度

 g(m/s2)

 g的平均值(m/s2)

 g=(g?﹢g?﹢g?)/3

  =

 1

 2

 3

 ⒎数据处理:

 平均值法:每改变一次摆长,将相应的l和T代入公式中求出g值,最后求出g的平均值。

 =

 ⒏误差来源:

 ⑴本实验的系统误差主要来源于单摆模型本身是否符合要求,即:悬点是否固定,球、线是否符合要求。

 ⑵本实验的偶然误差主要来源于单摆周期的测量,摆线长、摆球直径的测量。

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