一、实验目的
1.明确用单摆测量重力加速度的原理和方法。
2.学会用单摆测量当地的重力加速度。
3.知道如何选择实验器材,能熟练地使用秒表。
4.会用平均值法、图像法求解重力加速度。
二、实验原理
单摆在偏角很小(小于5°)时的摆动,可以看成简谐运动。其周期为T=2π ,由此可得g=。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。
三、实验器材
铁架台及铁夹、金属小球(带有一个通过球心的小孔)、秒表、细线(长1 m左右)、刻度尺(最小刻度为mm)、游标卡尺。
四、实验步骤
1.做单摆:将线的一端穿过小球的小孔,并打一比孔大的结。然后把线的上端用铁夹固定于铁架台上,在平衡位置处做上标记。
2.测摆长:用毫米刻度尺测出摆线长度l线,用游标卡尺测量出摆球的直径d,则单摆的摆长l=l线+。
3.测周期:将单摆从平衡位置拉开一个小于5°的角,然后释放摆球,当单摆振动稳定后,过最低位置时开始用秒表计时,测量N次(一般取30~50次)全振动的时间t,则周期T=。
4.变摆长:将单摆的摆长变短(或变长),重复实验三次,测出相应的摆长l和周期T。