大学物理实验单摆测重力加速度

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实验目的

1、研究测定重力加速度的方法；

2、测定本地区的重力加速度。

实验器材

带孔小钢球一个，约1m长的细线一条，铁架台，米尺，数字毫秒计，记时器，螺旋测微仪.

实验原理

一个小球和一根细线就可以组成一

个单摆. 单摆在摆角很小的情况下

做简谐运动.单摆的周期与振幅、摆

球的质量无关.与摆长的二次方根

成正比.与重力加速度的二次方根

成反比.

单摆做简谐运动时，其周期为：

故有：

因此只要测出单摆的摆长L和振动周期T，就可以求出当地的重力加速度g的值，并可研究单摆的周期跟摆长的关系.

实验步骤

(1)取约1m长的细线穿过带孔的小钢球，并打一个比

小孔大一些的结，然后拴在桌边的支架上.

(2)用米尺量出悬线长L′，准确到毫米；用螺旋测微

仪测摆球直径，算出半径r。则单摆的摆长为L＋r.

(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，用停表分别测量单摆完成10、15、20、25、30、35次全振动所用的时间，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.

(4)把测得的周期和摆长的数值代入公式，求

出重力加速度g的值.

数据处理

误差分析

①本实验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，是单摆还是复摆，球、线是否符合要求，振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等。只要注意了上面这些方面，就可以使系统误差减小到远小于偶然

误差而忽略不计的程度.

②本实验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).要从摆球经过平衡位置开始计时，并采用倒数计时计数的方法，不能多记或漏记振动次数.为了减小偶然误差，应进行多次测量后取平均值.

③本实验中长度(摆线长、摆球的直径)的测量值.