
1
用单摆测定重力加速度实验注意事项及误差分?/p>
1
、实验原?/p>
单摆的偏角很小(小于
0
10
)时,其摆动可视为简谐运动,摆动周期?
2
L
T
g
?
?/p>
?/p>
由此可得
2
2
4
g
L
T
?/p>
?/p>
?/p>
从公式可以看出,
只要测出单摆的摆?/p>
L
和摆动周?/p>
T
,即可计算出当地的重力加速度?/p>
实验器材?/p>
1
、单摆、停表、直尺、游标卡尺、铁架台等?/p>
2
、单摆、光电门传感器、直尺、游标卡尺、铁架台等?/p>
注意器材?/p>
?/p>
—?/p>
不可伸长,质量小,尽可能长但小于
1m(
不然米尺难以?/p>
)
?/p>
—?/p>
越小,越重为?/p>
长度测量?/p>
L = l
?/p>
+ r
?/p>
r
:游标卡尺测,精确到
0.01mm
l
?/p>
:米尺测,精确到
mm
,估读到
0.1mm
时间测量:秒表,精确?/p>
0.1s
,无须估?/p>
2
、注意事?/p>
?/p>
实验所用的单摆应符合理论要求,即线要细、轻、不伸长,摆球要体积
小质量大(密度大?/p>
,并且偏角不超过
0
10
?/p>
?/p>
单摆悬线上端要固定,即用铁夹夹紧,以免摆球摆动时摆线
长度不稳定?/p>
?/p>
摆球摆动时,要使之保持在同一个竖直平面内,不要形成圆
锥摆?/p>
如图
1
所示?/p>
若形成的圆锥摆的摆线与竖直方向的夹角?/p>
?/p>
?/p>
则摆动的周期?/p>
cos
2
L
T
g
?
?
?/p>
?/p>
比相同摆长的单摆周期小,
?/p>
时测得的重力加速度值比标准值大?/p>
?/p>
计算单摆振动次数时,以摆通过最低位置时进行计数?/p>
且在
数“零”的同时按下秒表,开始计数。这样可以减小实验误?/p>
?/p>
?/p>
为使摆长测量准确,从而减小实验误差,在不使用游标卡尺
测量摆球直径的情况下,可用刻度尺按图
2
量出
1
L
?/p>
2
L
,再?
1
2
1
(
)
2
L
L
L
?/p>
?/p>
计算出摆长?/p>
3
、误差分?/p>
?/p>
本实验系统误差主要来源于单摆模型本身是否符合要求?/p>
即:
悬点是否固定,是单摆还是复摆,球、线?/p>