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单摆实验步骤详解:如何测量摆长、周期及求重力加速度? 发布时间:2025-08-31 16:02 来源:网络

把铁夹牢在铁架台顶端,铁架台安放在实验桌旁,务使铁夹超出桌面,把制作好的单摆拴在铁夹上,让摆球自然垂落。

用尺子量出单摆的长度,也就是悬挂点到球心的距离。或者先用游标卡尺量出摆球的直径,得到两倍的半径值,接着用米尺测量悬挂点到小球顶端的线长,然后根据这些数据计算出摆长。

将单摆从平衡点移开一个微小角度,使其在垂直平面内摆动重力加速度公式,用计时工具记录单摆完成全部振动n次(n等于30或50)所耗费的时间t,由此可以确定单摆的振动周期。需要重复测量三次,然后计算出所测得的周期T的平均数值。

5.变更摆长,重做几次实验,将测出的摆长l和周期T代入公式

需要计算重力加速度g的具体数值,或者进行多次实验,通过几组l和T的数据绘制图表,借助图像的坡度来求解重力加速度g。

【注意事项】

挑选材料时,要选用细、轻且不易拉长的线,线的长度通常在1米左右,小球应该选用密度较高的金属球,直径要小,最好不超过两厘米。

单摆的悬挂线顶端不能随意缠绕在铁夹的杆子上,必须紧固在铁夹里面,否则在摆动过程中会出现悬挂线向下滑动、摆长发生变化的情形。

摆球运动时贝语网校,需要确保其始终处于一个垂直的平面之中,避免出现绕竖直线旋转的现象

测量单摆摆动次数时重力加速度公式,需从摆球抵达最低点那刻启动计时,每当摆球朝同一方向再次穿过最低点就进行记录,同时伴随“零”的念出启动秒表,正式开始计时与计数。

1. 用单摆测定重力加速度的实验如图2所示。

(1)组装单摆时,应在下列器材中选用 (选填选项前的字母)

A.长度为 1m 左右的细线

B.长度为 30cm 左右的细线

C.直径为 1.8cm 的塑料球

D.直径为 1.8cm 的铁球

测量悬点 O 与小球球心之间的间隔,这个间隔即为摆长 L,同时记录单摆经历 n 次完整摆动所耗费的时长 t。那么重力加速度 g 等于 L 的平方乘以 n 的平方,再除以 t 的平方。

先量出单摆的长度是101.00厘米,再测量出摆球的直径为2.00厘米,接着用秒表记下单摆完成五十次全振动所需要的时间,总共是100.5秒。

单摆的振动周期T=,测得的重力加速度g=/s2。

(4)他测得的g值偏小,可能的原因是

A.测摆线长时摆线拉得过紧

摆线上端没有紧固在悬挂点上,在摆动时发生了松脱,导致摆线长度变得长了一些

C.开始计时时,秒表过迟按下

D.实验中误将49次全振动数为50次

E.计算时,忘记加球的半径

通过多次实验获得 T2-L 数据点,可以绘制成 T2-L 图像,由此也能计算出重力加速度 g 的值,已知三位同学完成的 T2-L 图线示意图如图3中的 a、b、c,其中 a 与 b 是平行的,b 和 c 都从原点出发,图线 b 所对应的 g 值与当地重力加速度最为接近。那么针对图线 b,以下说法准确的是_____(请选择选项前的字母)

图线 a 的出现或许是因为把悬挂点到小球底部的间隔当作了摆长 L,这种记录错误导致结果偏差

图线 c 的出现或许是因为把 49 次完整振动错当作 50 次来记录了

C.图线 c 对应的 g 值小于图线 b 对应的 g 值

在单摆测定重力加速度的实验里,记录了若干个摆长L与周期T的数据,绘制出T的平方值和摆长L的关系图,图中A、B两个点的位置信息分别为(x1,y1)、(x2,y2),那么

A.T2与L的关系式是

B.图象的斜率表示重力加速度

C.由图象可求得当地的重力加速度

D.由图象可求得当地的重力加速度

1.(1)AD

分析:见误差分析第一条

(2)

分析:由重力加速度公式

和周期计算式得

(3)2.01s 9.95 m/s2

(4)BE

根据重力加速度的公式可以判断,计算出的摆长数值偏长,计算出的重力加速度数值偏大,记录的周期数值偏长,计算出的重力加速度数值偏小。

A说明测量摆长偏大,重力加速度偏大

B 说明测量时间偏大,重力加速度偏小

C D说明测量时间偏小,重力加速度偏大

E说明测量摆长偏小,重力加速度偏小

(5)B

图像a跟b是平行的,不过a的纵截距不是零的,假如错误地把悬点到小球底部的距离当作摆长L来记,

那么,纵截距必须位于纵坐标的负半轴,因此A是错的;从图中可以看出,c图线的倾斜程度比b图线小,依据公式可知,图像的倾斜程度,倾斜程度越小,g值就越大,c图线的g值比b图线的大,所以C也是错的。

若误将49次全振动记为50次,则t偏小,根据公式

知g值偏大,所以B正确。

2. D

分析:【解析】

对实验你还有什么问题

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