实验探究单摆的运动用单摆测定重力加速度.ppt

三、实验器材 带孔小钢球一个、细丝线一条(长约1 m)、毫米刻度尺一把、秒表、游标卡尺、带铁夹的铁架台四、实验步骤1做单摆 取约1 m长的细丝线穿过带孔的小钢球，并打一个比小 孔大一些的结，然后把线的另一端用铁夹固定在铁架 台上，并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,六、注意事项1选择材料时应选择细、轻又不易伸长的线，长度一般在1 m左右，小球应选用密度较大的金属球，直径应较小，最好不超过2 cm.2单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上，应夹紧在铁 夹中，以免摆动时发生摆线下滑、摆长改变的现象3注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过10.可通过 估算振幅的办法掌握,4摆球振动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不要形 成圆锥摆5计算单摆的振动次数时，应从摆球通过最低位置时开始计时，为便于计时，可在摆球平衡位置的正下方作一标记以后摆球每次从同一方向通过最低位置时进行计数，且在数“零”的同时按下秒表，开始计时计数,七、误差分析1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，摆球是否可看做质点，球、线是否符合要求，摆动是圆锥摆还是在同一竖直平面内振动以及测量哪段长度作为摆长等只要注意了上面这些问题，就可以使系统误差减小到远小于偶然误差而达到忽略不计的程度,2偶然误差主要来自时间(即单摆周期)的测量上因此，要注意测准时间(周期)要从摆球通过平衡位置开始计时，并采用倒计时计数的方法，即4,3,2,1,0,1,2，在数“零”的同时按下秒表开始计时不能多计或漏计振动次数为了减小偶然误差，应进行多次测量后取平均值,八、实验改进 将单摆改为双线摆，如图实2所示，以防止单摆在摆动过程中形成圆锥摆,图实2,例1(2011南充模拟)某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验时，先测得摆线长为101.00 cm，摆球直径为2.00 cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为101.5 s，则(1)他测得的重力加速度g_m/s2.(2)他测得的g值偏小，可能的原因是_,实验原理和实验误差,A测摆线长时摆线拉得过紧B摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆 线长度增加了C开始计时时，秒表过迟按下D实验中误将49次全振动数为50次(3)为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出一组对应的l与T的数据，再以l为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成直线，并求得该直线的斜率k.则重力加速度g_.(用k表示),实验数据的处理,例2某同学利用单摆测定当地重力加速度，发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方，他仍将从悬点到球心的距离当作摆长l，通过改变摆线的长度，测得6组l和对应的周期 图实3T，画出lT2图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图实3所示他采用恰当的数据处理方法，则计算重力加速度的表达式应为g_.请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比，将_(填“偏大”、“偏小”或“相同”),点击此图片进入专题针对训练,