单摆实验 PPT.ppt

单摆实验【实验目的】1、实验思考题：
(1)用单摆测量重力加速度是根据什么物理关系？重力加速度的计算式是怎样的？
(2)该实验需要测量哪些量？各用什么测量工具？读数各有几位有效数字？计算出来的重力加速度是几位有效数字？（三位）
(3)单摆应当选用什么样的球？什么样的线？线长度应当在什么范围内？(80～120cm)
(4)怎样保证小球的摆动是简谐运动？小球摆成圆锥摆，对周期有什么影响？
(5)测量摆长用什么测量工具？有必要用卡尺或千分尺吗？
(6)怎样测量单摆周期？从何处开始计时？到何处停止计时？测30～50个周期有什么好处？
(7)秒表怎样读数？短针怎样读数？长针怎样读数？要不要估读？
停表的使用和读数：【实验内容】大家应该也有点累了，稍作休息摆长（L）的测量(3)把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度(例如不超过10º)，然后放开小球让它摆动，用停表测量单摆完成30次全振动（或50次）所用的时间，求出完成一次全振动所需要的时间，这个平均时间就是单摆的周期.(6)研究单摆的周期跟摆长的关系.在重力加速度一定时，周期跟摆长的二次方根成正比.算出不同摆长下，周期跟相应的摆长的二次方根之比，看看这个比值是否相等.
【数据处理】2、测定重力加速度时：
①摆球应选用_____，摆线宜选用_____；
②测摆线的长度用_____，要求准确到_____，测小球直径用_____，测量摆动30～50次时间用_____；
③此外，还需要配备_____和_____.☆．下图中秒表的示数是多少?课堂练习3、某同学测定的g的数值比当地公认值大，造成的原因可能是()
①摆球质量太大了；
②量摆长时从悬点量到球的最下端；
③摆角太大了（摆角仍小于10°）；
④计算摆长时忘记把小球半径加进去；
⑤摆球不是在竖直平面内做简谐振动，而是做圆锥摆运动；
⑥计算周期时，将(n－1)次全振动误记为n次全振动.4、为了提高周期的测量精度，下列哪些做法是可取的：
A．用秒表直接测量一次全振动的时间；
B．用秒表测30至50次全振动的时间，计算出平均周期；
C．在平衡位置启动停表和结束计时；
D．在最大位移处启动停表和结束计时；
E．用秒表测100次全振动时间，计算平均周期；
F．在平衡位置启动停表，并开始计算，当摆球第30次经过平衡位置时制动停表，若读数为t，则T＝t/30.5、在做“用单摆测定重力加速度的实验”中为了减小误差，应注意的事项是()
A．摆球以选密度大，体积小的小球为好;
B．摆长以0.25米为宜;
C．摆角应小于10°;
D．摆线的悬点要固定，方不会在摆动中出现移动或晃动;
E．要使单摆在竖直平面内摆动，不得使其形成锥形摆或摆球转动;
F．测量周期时，应从摆球通过最低点时开始计时.
①只有A、B、C、D项正确 ②只有E、F项正确
③只有ACDEF正确 ④都正确6、在《用单摆测定重力加速度》的实验中，如果测出的重力加速度数值偏大，则（）
A．振幅较小;
B．测摆长时，只量出摆线的长度，没有从悬点量到球心;
C．数振动次数时，少计了一次;
D．数振动次数时，多计了一次.为了提高实验精度，在试验中可改变几次摆长L，测出相应的周期Ｔ，从而得出一组对应的L与T的数值，再以L为横坐标Ｔ２为纵坐标，将所得数据连成直线如下图所示，则测得的重力加速度g=。习题：在利用单摆测定重力加速度的实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到g=4π2L/T2.只要测出多组单摆的摆长L和运动周期T，作出T2——L图象，就可以求出当地的重力加速度，理论上T2——L图象是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图象如图所示。解析：（1）由单摆周期公式得：
T2＝4π2L/g，由图象知，当L＝0时，T2≠0，说明：L偏小，是由于漏测小球半径造成的。你读对了吗？3.5mm0.25mm2+5×0.05＝2.25mm13+12×0.02＝13.24mm