- 2021-06-01 发布 |
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文档介绍
高中物理 第1章 机械振动 第五节用单摆测定重力加速度素材 粤教版选修3-4(通用)
第五课时 用单摆测定重力加速度 课前预习 情景素材 小明想用单摆测当地重力加速度.他想用(不易伸长的细线约1 m)中心有孔的重球组成了一个单摆该如何操作,怎样求出g.还需哪些器材? 简答:单摆的摆角很小(不超过10°)时,其摆动可以看作为简谐运动,其振动周期为:T=,其中l为摆长,g为当地重力加速度,由此可得g=,据此,只要测出摆长l和周期T,就可计算出当地重力加速度g的数值. 所需器材: 铁架台及铁夹,机械秒表,米尺和游标卡尺. 操作步骤: (1)让线的一端穿过小球的小孔,然后打一个线结,做成单摆.如图1-5-1所示. 图1-5-1 (2)把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,在单摆平衡位置处作上标记,如图1-5-1所示. (3)用米尺量出摆线长度l′,精确到mm,用游标卡尺测出摆球的直径,即得出小球半径r,也精确到mm,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10°),然后放开小球,让小球摆动,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). (5)根据单摆振动周期公式T=,计算出当地重力加速度: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,即为当地的重力加速度值. 知识预览 实验操作需注意以下几点: ①实验所用的单摆应符合理论要求,即:线要细线且弹性要小,摆球用密度和质量较大的小球,并且要在摆角不超过10°的情况下进行实验; ②要使单摆在竖直平面内振动,不能使其形成圆锥摆,方法是摆球拉到一定位置后由静止释放; ③测量摆长时,用毫米刻度尺从悬点一直量到球心; ④测单摆周期时,应从摆球通过平衡位置开始计时,并且采用倒数到0开始计时的方法,4、3、2、1、0、1、2、3、…,在数“0”的同时按下秒表开始计时计数; ⑤要注意进行多次测量,并取平均值.查看更多