实验二用单摆测定重力加速度

实验二用单摆测定重力加速度实验二用单摆测量重力加速度实验二用单摆测量重力加速度•实验目的•实验仪器•实验原理•实验内喪•问题讨论实验目的实验目的1■练习使用俘表或周期测定仪和米尺.测单摆的周期和摆长；•求出当地量力加遠度g的值；•考去草摆的系统候差对测童力加連度的彤响口实验仪器❖单摆周期测定仪介绍仪器面板结构如右图所示使用方法甘先将光电开关连接线插入“佑号術入"口，调陛好光电开关Q实验仪器❖单摆周期测定仪介绍仪器面板结构如右图所示使用方法甘先将光电开关连接线插入“佑号術入"口，调陛好光电开关Q将电源线插入仪器后面的电源插座.保险丝安装在电源插座内O时同显示J-25周期测定仪//~□0信号输入0侵抬示/•:•游标卡尺(参见实验一)•:•停表或周期测定仪•钢卷尺❖乒乓球接通电源，时间显示框内显示“一YES—几秒后.周期數显示框内显示“0十：时问显示框内显示“0.00000”，测B•指示的“T上方的指示灯亮,」按下“周期数/时间”按钮.送好周期数1.10.20、30中的一个.相应的指示灯亮。再按“开始測站按钮，”时间显示框内显示 YES—\开始进入测便•状态,」当有信号时.周期数显示框内显示周期敎，时问显示框内显示“00—YE：当测癒到周期釵显示框预先选择的周期数时.仪翳自动停止测妊.同时时间显示權内显示所測的时间0(5)按“周期数/时间”按钮.依次捉取小于透样周期救的周期的时间，如选择的周期数为“10”时，施提取周期数为1和10的时间o

实验原理用一不可伸长的轻线悬挂一小球,作幅角很用一不可伸长的轻线悬挂一小球,作幅角很小的摆动就构成一个单摆。小的摆动就构成一个单摆。•i殳小球的质量为加，其质心到摆的支点碍品巨离即摆长为厶作用在＜1、球上的切向力的大小为zngsin",它总指向平衡点（儿当0甬很小日才，贝!Jsin&«0,切向力的大小为mgB,按牛顿第•二定律，质•点的运动方程为maX}]=-nigO.d20nml—=_mgBdt2(3-D图(3-D图3-1吨这是一简谐运动方程，可知该简谐振动角频率⑵的平方等于£//,由此得出实验中，为减小测量误差，测量连续啕期的时间t,则T=t/no因兀和“为常数,g的不确定度传递公式为 临）pj（学）+2字尸实验内容1•测重力加速度g用米尺测站摆线的长度；用游标卡尺沿着摆线的方向测呈单摆小球的直律，算出小球的半径；则该单摆摆长为0测量其在&<5°的情况下连续摆动兀=30次的时间，代入公式(3-4)中求出g值。要求歪复测4次(或用周期测定仪测走周期)。利用不确定度传递公式计算出g的不确定度°适当选取/和刃之值，争取使测得•的g值的相对不确定度不大于0.5%。考查摆线质量对测g的影响按单摆理论，单摆摆线的质量应很小，这是指摆线质量应远小于摆锤的质量。一般实验室的单摆摆线质量小于锤的质量的0.3%,这对测g的影响很划、，所以这种影响在此实验的条件下是感受不到的。为了矣匕感受到摆线的质量对单摆周期的影响，要使用粗的摆线来进行测量，使毎米长摆线的质量达到摆锤的质量的1/30左右！实验中更換摆锤和摆线，使摆线的质量达到摆锤质量的.重复实验步骤1测量，并与第一次测量结果进行比较。考查空气三手力对淑Jg的影响在单摆理论中未考虑空气浮力的影响。实际上单摆的锤是铁制的，它的密度远夫于空气密度，因此在上述测量中显示不出浮力的效应。为了显示浮力的影响，就要选用平均密度很小的摆锤乜实验中用细线吊起一乒乓球作为单摆去测g,和上述的结果相比。问题讨论1•为什么颈!I量周期T日寸需要洌J量连续多个周期？是从误差角度作具体的分析