【高中物理】实验七：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度；用单摆测定重力加速度

实验七：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度；用单摆测定重力加速度
　　[实验目的]：利用单摆测定当地的重力加速度。

　　[实验原理]：单摆在摆角小于5°时的振动是简谐运动，其固有周期为

据此，只要测出摆长l和周期T，即可计算出当地的重力加速度值。
　　[实验器材]
　　铁架台(带铁夹)，中心有孔的金属小球,约1m长的细线,米尺,游标卡尺(选用)，秒表等。
　　[实验步骤]
　　1．在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结,将细线穿过球上的小孔，制成一个单摆。
　　2．将铁夹固定在铁架台的上端，铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，把做好的单摆固定在铁夹上，使摆球自由下垂。
　　3．测量单摆的摆长l：用游标卡尺测出摆球直径2r，再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长l'，则摆长l=l'+r。
　　4．把单摆从平衡位置拉开一个小角度(不大于5°)，使单摆在竖直平面内摆动,用秒表测量单摆完成全振动30至50次所用的时间,求出完成一次全振动所用的平均时间，这就是单摆的周期T。

　5．将测出的摆长l和周期T代入公式

  求出重力加速度g的值。
　　6．变更摆长重做两次，并求出三次所得的g的平均值。
　　[注意事项]
　　1．选择细绳时应选择细、轻又不易伸长的线，长度一般在1m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2cm。
　　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，以免摆动时发生摆长改变、摆线下滑的现象。
　　3．注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过5°，可通过估算振幅的办法掌握。
　　4．摆球摆动时，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，应以摆球通过最低位置时开始计时，以后摆球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。
由于g；可以与各种运动相结合考查
本实验用到刻度尺、卡尺、秒表的读数（生物表脉膊），1米长的单摆称秒摆，周期为2秒
摆长的测量：让单摆自由下垂，用米尺量出摆线长L/（读到0.1mm），用游标卡尺量出摆球直径（读到0. 1mm）算出半径r，则摆长L=L‘+r
开始摆动时需注意：摆角要小于5°（保证做简谐运动）；
摆动时悬点要固定，不要使摆动成为圆锥摆。
必须从摆球通过最低点（平衡位置）时开始计时(倒数法)，
测出单摆做30至50次全振动所用的时间，算出周期的平均值T。
改变摆长重做几次实验，计算每次实验得到的重力加速度，再求这些重力加速度的平均值。
若没有足够长的刻度尺测摆长，可否靠改变摆长的方法求得加速度。