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1、 黃岡中學網(wǎng)校達州分校 物 理 與 生 活如圖986所示、單擺的周期公式思考討論我們?nèi)绾斡脝螖[測重力加速度? glT 2 黃岡中學網(wǎng)校達州分校 知 識 詳 解 知識點用單擺測定重力加速度 1實驗?zāi)康?掌握用單擺測定重力加速度的方法 2實驗原理單擺在偏角很小(小于10)時,振動周期跟偏角的大小(振幅)無關(guān),和擺球的質(zhì)量無關(guān)由周期公式 ,得 因此,測出擺長l和振動周期T就可以計算出當?shù)氐闹亓铀購Ug的值 glT 2 2 24 .lg T 黃岡中學網(wǎng)校達州分校 3實驗器材 長約l m的細線、較重的帶孔小球、帶有鐵夾的鐵架臺一個、毫米刻度的米尺一根、停(秒)表一只、游標卡尺 4實驗步驟 (1)讓線的一
2、端穿過小球的小孔,然后打一個比小孔稍大的結(jié),做成單擺 (2)把線的上端用鐵夾固定在鐵架臺上,把鐵架臺放在實驗桌旁,使鐵夾仲到實驗桌外,讓擺球自然下垂 (3)用米尺量出懸線的長l(精確到毫米),用游標卡尺測出小球的直徑d(精確到毫米),則擺長l= l+d/2(精確到毫米) 黃岡中學網(wǎng)校達州分校 (4)把單擺從平衡位置拉開一個很小角度(不超過10),然后放開小球讓它擺動,用停表測出單擺做3050次全振動所用的時間,計算出平均一次全振動的時間,這個時間就是單擺的振動周期T (5)根據(jù) 算出重力加速度 (6)變更擺長,重做幾次實驗,算出每次實驗得到的重力加速度,并求出幾次實驗得到的重力加速度的平均值,
3、這就是我們測出的本地區(qū)的重力加速度 可以把所測得的數(shù)據(jù)填入下面表格 224 Tlg 黃岡中學網(wǎng)校達州分校(7)把測得的重力加速度與我們所查得的本地重力加速度值進行比較,分析產(chǎn)生誤差的可能原因 黃岡中學網(wǎng)校達州分校 5注意事項 (1)實驗使用的單擺要求線要細、輕,且彈性小球要小、重,選用密度較大的小球,擺角要小于10 (2)擺線的懸點要固定,不能在擺動時出現(xiàn)晃動現(xiàn)象 (3)要使單擺在豎直平面內(nèi)擺動,不能使其成為圓錐擺 (4)測擺線長度時必須使上端點固定后再測懸點到球之間的線長,不能先測線長后固定上端點. 黃岡中學網(wǎng)校達州分校 (5)測量周期時,應(yīng)從擺球經(jīng)平衡位置時開始按表計時,并數(shù)為零以后每次從
4、同一方向通過平衡位置分別數(shù)l,2,3,N,數(shù)N時同時按表,表上所記錄的時間就是N次全振動的時間 以上注意事項不規(guī)范都可能產(chǎn)生誤差 黃岡中學網(wǎng)校達州分校 6其他測重力加速度的方法 (1)滴水法測重力加速度滴水法測重力加速度的過程是這樣的:讓水龍頭的水一滴一滴地滴在其正下方的盤子里,調(diào)整盤子的高度,讓前一滴水滴到盤子時后一滴恰好離開水龍頭,測出幾滴水落到盤中的總時間t,用刻度尺量出水龍頭到盤子的高度差h,即可算出重力加速度 黃岡中學網(wǎng)校達州分校 這種實驗方法簡單易行,只是在操作上有些麻煩,比如在處理讓前一滴水滴到盤子時后一滴恰好離開水龍頭有點難度,僅憑人眼大致判斷由于水滴下落的時間很短,為減少誤差,可測幾十滴水的總下落時間再算一滴水下落的時間,這也是累積法的運用 黃岡中學網(wǎng)校達州分校 (2)用驗證機械能守恒定律的實驗裝置測重力加速度:用 ,為減少誤差,除去前面幾個點,從后面點跡清楚穩(wěn)定的計時點中取兩點,最出下落高度和算出兩點的速度,不必測質(zhì)量此方法儀器現(xiàn)成,學生對實驗裝置熟悉,原理清楚,主要的實驗誤差也就是紙帶與限位孔間的摩擦造成的,可通過加大重錘的質(zhì)量來減少誤差2 22 11 12 2mv mv mgh