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实验三:利用单摆测定重力加速度☀成人高考高起本物理辅导!


  成人高考高起本考试中,物理实验-利用单摆测定重力加速度的学习内容包括:实验目的、实验原理、实验器材、实验步骤和注意事项,共五部分的知识点。具体如下:

  

  〔实验目的〕利用单摆测定重力加速度。

  

  〔实验原理〕当单摆的摆角很小(≤5°)时,单摆做简谐运动,振动的周期T跟摆长l和重力加速度g的关系为

  

  成人高考高起本物理-图16.jpg   (15.5)

  

  由于单摆的摆长和振动周期二者都是可以测量的,因此可由(15.5)式求得重力加速度的值为

  

  成人高考高起本物理-图17.jpg   (15.6)

  

  〔实验器材〕铁架台,单摆小球,细线,米尺,卡尺,秒表。

  

  〔实验步骤〕

  

  1.用细线的一端拴住单摆,另一端悬挂在铁架台上,使单摆能够自由摆动。

  

  2.用米尺测出悬线的长度l₀,再用卡尺测出摆球的直径d,由此计算出摆长成人高考高起本物理-图18.jpg

  

  3.使单摆自由摆动,且摆角≤5°,用秒表记录摆球摆动50次所用的时间,并由此计算出振动周期T。

  

  4.改变摆长,再重复实验两次以上。

  

  5.根据几次实验所得的数据,计算出重力加速度的平均值,并与当地的已知重力加速度值进行比较。

  

  〔注意事项〕

  

  1.单摆的悬线要细且不易伸长,长度以1m左右为宜。摆球应用密度大而直径小的金属球(如钢球、铅球等),以减小空气阻力的影响。

  

  2.测量悬线的长度应准确到毫米。

  

  3.单摆的悬点要固定不变,以尽量减小摆动时的摩擦。摆球的摆动一定要在同一竖直平面内而不能扭动。

  

  4.测量振动周期时,最好以铁架台的竖杆作为基准,从摆球的悬线通过竖杆时开始计时,每通过两次所用的时间即为一个周期。因为摆球通过最低点时的速度最大,计时比较容易准确。如果以摆球摆动到一侧的最高点为基准,则因这时摆球的速度为零,且在最高点附近的速度也很小,计时不易准确。