人教高考物理一轮复习 第15章 实验十三 用单摆测定重力加速度.pptx

大一轮复****讲义
第十五章　机械振动与机械波
实验十三　用单摆测定重力加速度
1.知道利用单摆测定重力加速度的原理.
2.掌握利用单摆测定重力加速度的方法.
【目标要求】
内容索引
NEIRONGSUOYIN
考点一　教材原型实验
考点二　拓展创新实验
实验技能储备
实验技能储备
01
1.实验原理
当摆角很小时，单摆做简谐运动，其运动周期为T＝ ，由此得到g＝ ，因此，只要测出 和 ，就可以求出当地的重力加速度g的值.
2.实验器材
单摆， ，毫米刻度尺， .
摆长l
振动周期T
游标卡尺
停表
3.实验过程
(1)让细线的一端穿过金属小球的小孔，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.
(3)用毫米刻度尺量出摆线长度l′，用游标卡尺测出金属小球的直径，即得出金属小球半径r，计算出摆长l＝ .
图1
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，计算出单摆的振动周期T.
(5)根据单摆周期公式，计算当地的重力加速度.
(6)改变摆长，重做几次实验.
4.数据处理
(1)公式法：利用T＝ 求出周期，算出三次测得的周期的平均值，然后利用公式g＝ 求重力加速度.
图2
(2)图象法：根据测出的一系列摆长l对应的周期T，作l－T2的图象，由单摆周期公式得l＝ T2，图象应是一条通过原点的直线，如图2所示，求出图线的斜率k，即可利用g＝ 求重力加速度.
4π2k
5.注意事项
(1)悬线顶端不能晃动，需用夹子夹住，保证悬点固定.
(2)单摆必须在同一平面内振动，且摆角小于5°.
(3)选择在摆球摆到平衡位置处时开始计时，并数准全振动的次数.
(4)小球自然下垂时，用毫米刻度尺量出悬线长l′，用游标卡尺测量小球的直径，然后算出摆球的半径r，则摆长l＝l′＋r.
(5)一般选用一米左右的细线.
考点一　教材原型实验
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