单摆测重力加速度度实验报告,为什么重力加速度的测量要使用单摆?
单摆测重力加速度实验报告
一、引言
重力加速度是物体在地球表面上受到的重力作用的加速度。
测量重力加速度的准确值对于科学研究和工程应用非常重要。
在重力加速度的测量中,使用单摆是一种常见的方法。
本文将探讨为什么重力加速度的测量要使用单摆的原因。
二、背景知识
1.重力加速度的定义:重力加速度是指物体在重力作用下每秒钟速度增加的大小,通常用符号"g"表示,其数值在地球表面约为9.8m/s2。
2.单摆的定义:单摆是由质点和一根质量忽略不计、长度可变的细线组成的简单物理摆,可以在一定范围内做简谐振动。
三、为什么使用单摆测量重力加速度
1.简单实验装置:使用单摆测量重力加速度的实验装置相对简单,只需将一个质点挂在一根细线上即可。这种实验装置不需要复杂的仪器设备,便于进行实验。
2.理论基础:单摆的振动周期与物体受到的重力加速度有直接关系。根据单摆的周期公式,可以通过测量单摆的周期来计算重力加速度的数值。
3.准确性:单摆测量重力加速度的方法具有较高的准确性。通过多次测量单摆的振动周期,可以取平均值,减小实验误差,得到更准确的重力加速度数值。
4.可重复性:单摆测量重力加速度的方法具有良好的可重复性。只要保持实验条件的稳定,多个实验者使用相同的装置进行实验,得到的结果应该具有一致性。
5.教学应用:单摆测量重力加速度的方法常用于物理教学中,有助于学生理解重力加速度的概念和测量方法,并培养实验设计和数据处理的能力。
四、实验步骤
1.准备工作:选择一个适合的质点作为单摆,挂在一根细线上。确保实验环境稳定,无风或其他扰动。
2.测量摆长:使用尺子测量单摆的摆长,即质点离摆心的距离。
3.开始实验:将单摆拉至一侧,然后释放,观察单摆的振动过程。
4.记录数据:使用计时器测量单摆的振动周期,即从一个极点到达相同极点所需的时间。
5.重复实验:多次测量单摆的振动周期,取平均值,并计算重力加速度的数值。
五、实验结果与讨论
通过实验,我们测得单摆的振动周期为T秒。根据单摆振动周期公式,可以计算得到重力加速度的数值为g=m*(4π2L/T2),其中m为质点的质量,L为摆长。
对于本次实验所得到的结果,我们需要考虑一些误差来源,例如摆长的测量误差、实验环境的扰动等。为了提高实验结果的准确性,我们可以增加实验的重复次数,并取平均值来减小误差。
六、结论
通过单摆测量重力加速度的实验,我们得到了重力加速度的数值。
单摆测量重力加速度的方法具有简单实验装置、较高的准确性和可重复性等优点。
在物理教学和科学研究中,单摆测量重力加速度是一种常用的方法,有助于深入理解重力加速度的概念和测量原理。
用单摆测定重力加速度 用 单摆测定重力加速度 试验报告 ,有说明
原理:单摆在摆角小于5度时的震动是简谐运动,其固有周期为T=2派根号l/g
得出g=4派的平方l/t的平方.所以,只要测出摆长l和周期T,就可以算出重力加速度.
方法:1.在细纯尘段线一段打上一个比小球上的孔径稍大的结,将细线穿过球上的小孔做成一个单摆
2.将铁夹固定在铁架台上方,铁架台放在桌边,使铁夹伸到桌面以外,使摆球自由下垂.
3.测量摆长:用游标卡测出直径2r,再用米尺测出从悬点到小球上端的距兄闹离,相加
4.把小球拉开一个角度(小于5度)使在竖直平面内摆动,测量单摆完成全振动30到50次所用的平均时间,求出周期T
5.带入公式求出g
6.多次测量求平均值
注意:1.细线在1m左右,细,轻,不易伸长.小球密度要大的金属,直径小.最好不要过2cm
2.小于5度
3..在一个竖直平面内,不要形成圆锥摆
要有几点注意的:
1测量单摆做誉的摆长是摆线长加球半径
2读周期要注意是第一次过最低点开始读第一次
3读秒表注意一下
其他的和一般的实验没什么区别,
单摆实验的实验原理
用单摆测定重力加速度
实验目的:利用单摆测定当地重力加速度,巩毁皮固和加深对单摆周期公式的理解.
实验原理:单摆在摆角很小(小于5o)的情况下,可以看作间谐振动,其固有周期公式为,由此得:.据此,通过实验方法测出摆长l和周期T,即可计算出当地的重力加速度.
实验器材:铁架台(带铁夹)、金属小球、刻度尺、秒表、细线
实验步骤:
1、将细线穿过金属小球上的小孔,在细线的一端打一个稍大一点的结,制成一个单摆.
2、将铁架固定在铁架台上端,铁架台放在桌边,使铁架伸出桌面,然后把单摆固定在铁夹上,使摆球自由下垂.
3、用刻度尺量出摆长(摆求静止时悬点到摆球球心的距离).
4、把摆球从平衡位置拉开一个角度,并使这角度小于5o,然后无初速释放小球.当摆球摆动稳定仿余弯以后经过最低点时用秒表开始计时,测出单摆30~50次全振动的时间,求出一次振动时间及单摆的周期.
5、反复测量三次,计算出周期的平均值,然后利用公式计算出重力加速度.
注意事项:
1、细线不可伸缩,长度约1m.小球应选用密度较备闷大的金属球,直径应较小(最好不超过2㎝).
2、单摆的上端不要卷在夹子上,而要用夹子加紧,以免单摆摆动时摆线滑动或者摆长改变.
3、最大摆角小于5o,可用量角器测量,然后通过振幅来掌握.
4、摆球摆动时要在同一个竖直平面内.
5、计算单摆的振动次数时,应以摆球通过最低点时开始计时,以后摆球从同一方向通过最低点时进行计数,且在数零的同时按下秒表,开始计时计数,并且要测多次全振动的总时间,然后除以振动次数,如此反复三次,求得周期的平均值作为单摆的周期.
单摆测重力加速度度实验报告
一、目的:学会用单摆测定重力加速度。
二、原理:在偏角小于5°情况下,单摆近似做简谐运动,由此可得重力加速度,测出摆长L、周期T,代入上式,可算出g值。
三、器材:1m多长的细线,带孔的小铁球,带铁夹的铁架台,米尺,游标卡尺,秒表。
四、步骤:
1、
用游标卡尺测小铁球直径铅悄d
,测3次,记入表格。
2、
把铁夹固定在铁架上端;将细线一端槐念渣穿过小铁球的孔后打结,另一端固定在铁夹上,
并使摆线长比1m略小;
将做成的单摆伸出桌面外,用米尺测出悬吊时的摆线长L′(从悬点到小铁球顶端),也测3次,记入表格。
3、
将摆球拉离平衡位置一段小距离(摆线与竖直方向夹角小于5°)后放开,让单摆
在一个竖直面内来回摆动,用秒表测出单摆30次全振动时间t(当摆球过最低点时开始计时),也测3次,记入表格。
4、
求出所测几次d、L′和t的平均值,用平均值算出摆长,并由此算出g值及其相对误差。
5、
确认所测g值在实验允许的误差范围之内后,结束实验,整理器材。
重力加速度g的方向总是竖直向下的。
在同一地区的同一高度,任何物体的重力加速度都是相同的。
重力加速度的数高漏值随海拔高度增大而减小。
当物体距地面高度远远小于地球半径时,g变化不大。
而离地面高度较大时,重力加速度g数值显著减小,此时不能认为g为常数。
关于物理的:为什么用单摆可以测量当地的重力加速度?
因为单摆的运动周期闷虚T=2π倍的根号弊冲下l/蚂卜燃g
l表示绳长
g表示当地的重力加速度
单摆测重力加速度
用公式推导,我想你自己仔细算算,也一定能推导出原因。我从面儿上讲讲吧(我自己的理解):
A:加速度的产生,就是因为有力的作用。重力加速度的产生是靠重力,那么现在把小球受的磁场引力也误算到重力里了,力大了,自然算出来的加速度也大了。
B:小球做单摆,往复运动的路径是来回的两条弧线,如果做圆锥摆,往复运动的路径变成了一个圆圈。
简单算算就知道,这个圆圈的长度肯定大于两条弧线燃轿的长度皮凳肆。
我们再想,小球得能量就这么点,是定值,要跑完长度较长的路径,自粗丛然就要加快速度,节约时间,否则能量会“透支”。
节约时间的结果就是周期变小。
再对照公式,T小,则g大。
你想想是不是这个道理?
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