用单摆测定重力加速度 学案
例1. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中,用刻度尺量出悬点到小球的距离96.60cm,用卡尺量很小球直径是5.260cm,测量周期有3次,每次是在摆球通过最低点时,按下秒表开始计时,同时将此次通过最低点作为第一次,接着一直数到计时终止,结果如下表
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1 |
2 |
3 |
数的次数 |
61 |
81 |
71 |
时间(s) |
60.40 |
79.80 |
70.60 |
这个单摆振动周期的测定值是 s,当地重力加速度的值是 m/s2(取3位有效数字)。
分析:注意到计算摆球到达最低点的次数对确定单摆周期的影响。
解答:由题可知单摆的周期
则周期
摆长
故重力加速度
例2:在用单摆测定重力加速度的实验中,某同学做实验时,测得摆球的直径为16.0mm,用米尺量摆长,结果如图26-1,所示,测量单摆完成40次全振动的时间和秒表读数如图26-2,所示,由此可计算出当地的重力加速度 m/s2(保留三位有效数字)。
分析:注意秒表的示数应为80s。
解答:g=9.76m/s2,由题线长
周期故当地重力加
速度=9.76m/s2
图26—1 图26—2 例3:一位同学用单摆做测量重力加速度的实验,他将摆挂起后,进行了如下步骤: A、测摆长l:用米尺量出摆线的长度。 B、测周期T:将摆球拉起,然后放开。在摆球某次通过最低点时,按下秒表开始计时,同时将此次通过最低点作为第一次,接着一直数到摆球第60次通过最低点时,按秒表停止计时,读出这段时间t,算出单摆的周期T= 。 C、将所测得的l和T代入单摆的周期公式T=2π 。算出g,将它作为实验的最后结果写入报告中去。 指出上面步骤中遗漏或错误的地方,写出该步骤的字母,并加以改正。(不要求进行误差计算) 解析: A、要用卡尺测摆球直径d,摆长L等于摆线长加d/2。 B、T= C、g应测量多次,然后取g的平均值做为实验的最后结果。
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