[高一物理实验教案]

用单摆测定重力加速度

实验目的

学会用单摆测定当地重力加速度，正确熟练使用秒表。

实验器材

①球心开有小孔的小金属球②长度大于1米的细尼龙线③铁夹④铁架台⑤游标卡尺⑥米尺⑦秒表

实验原理

根据单摆周期公式T=2π
，得：g=
。据此，只要测得摆长
和周期
即可算出当地的重力加速度g。

实验步骤

1、用细线拴好小球，悬挂在铁架台上，使摆线自由下垂，如图1。

注意：线要细且不易伸长，球要用密度大且直径小的金属球，以减小空气阻力影响。

摆线上端的悬点要固定不变，以防摆长改变。

2、用米尺和游标卡尺测出单摆摆长。

注意：摆长应为悬点到球心的距离，即l=L+D/2；其中L为悬点到球面的摆线长，D为球的直径。

3、用秒表测出摆球摆动30次的时间t，算出周期T。

注意：为减小记时误差，采用倒数计数法，即当摆球经过平衡位置时开始计数，“3，2，1，0，1，2，3……”数“0”时开始计时，数到“60”停止计时，则摆球全振动30次，T=t/30。

计时从平衡位置开始是因为此处摆球的速度最大，人在判定它经过此位置的时刻，产生的计时误差较小。

为减小系统误差，摆角a应不大于10°，这可以用量角器粗测。

4、重复上述步骤，将每次对应的摆长l、周期T填于表中，按公式T=2π
算出每次g，然后求平均值。

[实验记录]

物理量

次

摆长l（米）

振动次数n（次）

N次历时t（秒）

周期T（秒）

g=4π2l/T2（米/秒2 ）

g（米/秒2）

当地g



1

















2

















3

















注意：（1）为减小计算误差，不应先算T的平均值再求g，而应先求出每次的g值再平均。

（2）实验过程中：

①易混淆的是：摆通过平衡位置的次数与全振动的次数。

②易错的是：图象法求g值，g≠k而是g=4π2/k；T=t/n和T=t/（n-1）也经常错用，（前者是摆经平衡位置数“0”开始计时，后者是数“1”开始计时）。

③易忘的是：漏加或多加小球半径，悬点未固定；忘了多测几次，g取平均值。

实验结论

从表中计算的g看，与查得的当地标准