2020版高考物理粤教版大一轮复习讲义:第十四章 实验十四 Word版含解析
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实验十四 探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度

1.实验原理

当偏角很小时,单摆做简谐运动,其运动周期为T=2π,它与偏角的大小及摆球的质量无关,由此得到g=.因此,只要测出摆长l和振动周期T,就可以求出当地的重力加速度g的值.

2.实验器材

带有铁夹的铁架台、中心有小孔的金属小球、不易伸长的细线(约1 m)、秒表、毫米刻度尺和游标卡尺.

3.实验步骤

(1)让细线的一端穿过金属小球的小孔,然后打一个比小孔大一些的线结,做成单摆.

(2)把细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,在单摆平衡位置处做上标记,如图1所示.

图1

(3)用毫米刻度尺量出摆线长度l′,用游标卡尺测出摆球的直径,即得出金属小球半径r,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5°),然后放开金属小球,让金属小球摆动,待摆动平稳后测出单摆完成30~50次全振动所用的时间t,计算出金属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),反复测3次,再算出周期的平均值=.