实验八 用单摆测定重力加速度
【目的和要求】
学会用单摆测定当地重力加速度，正确熟练使用秒表。
【仪器和器材】
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算出当地的重力加速度g。
4?2ll/g，得：g=2。据此，只要测得摆长l和周期T即可
T【实验方法和步骤】
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
t止计时，则摆球全振动30次，T?。
30图1
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?2?l算出每g4?2l次g?，然后求平均值。 2T【实验记录】 次数 1 2 3 4 平均值 l T g 【数据处理】
方法一：用平均值法求出g 方法二：图象法：
4?2lT24?222 ①依据g?,作出T?l图像(x?l,y?T)，求出斜率k=，g?。
T2lk4?2ll?l22 ②依据g?,作出图像(,)，求出斜率, l?Tx?Ty?lk=?T2T2?T2g?4?2k
【注意事项】
（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。
4?2ltt②易错的是：图象法求g值，g?k而是g?；和也经常错用，T?T?2Tnn?1（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。 附：秒表构造：
1、外壳按钮：使指针启动、停止和回零，如下图所示。
2、表盘刻度：秒针指示大圆周的刻度，其最小分度值常见为0.1秒、0.2秒或0.5秒；
秒钟转一周历时30秒；分针指示小圆周的刻度，其最小分度值常见为0.1分或0.5分，分针转一周历时15分。
秒表的工作原理：
机械秒表靠发条转动力矩通过内部齿轮驱动调节器调节摆动的秒针和分针，即将发条的弹性势能转化为动能，使指针摆动。
秒表的读数：
不足30秒即秒针转不到一周时，直接读大圆周上秒针所指的黑体分度值，因为大圆周上有红、黑两种字体，黑字0 30，红字0 60，意思是秒针转两周才60秒；同理分析所指的小圆周上也有两种字体，黑字0 15，红字0 30，分针转两周才30分；通常是分针读红字，秒针读红字，分针读黑字，秒针读黑字，记时为两个示数之和。
秒表的使用方法：
A．按钮开始记时，分针、秒针都启动。 B．按钮停止记时，分针、秒针都停止。
C．按钮分针、秒针回“0”位，此时在使用有两个按钮的表时，应按“0”位侧边的钮。 注意事项：
A．上发条不宜紧，用完后不必松发条。 B．计时中途不可按钮。 C．防止打击和强烈振动。 D．切勿放在磁铁附近。（如收录机、电视机旁）。
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