【高中物理考点】实验：用单摆测量重力加速度

当摆角较小时，单摆做简谐运动，依据其周期公式可得 。想一想，要依据上式测量重力减速度，需求测量哪些物理量？应该如何设计实验安装、选择实验器材？怎样才干减小实验误差？

实验安装

做单摆：让线的一端穿过小球的小孔，然后打一个比小孔大一些的结。把线的上端用铁夹固定在铁架台上并把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自在下垂，在单摆均衡地位处作上标志。

物理量的测量

1、测摆长

(1)办法一：用刻度尺直接侧量小球球心与悬挂点之间的间隔作为摆长l。

(2)办法二：用游标卡尺测量小球的直径d，用刻度尺测量悬挂点与小球上端之间的间隔l′，则摆长l＝l′＋d/2。

(3)办法三：用刻度尺先测量悬挂点与小球上端之间的间隔l1，再测量悬挂点与小球下端之间的间隔l2，则可得摆长l＝( l1＋l2)/2

2、测周期

用停表测量单摆的周期。将单摆从均衡地位拉开一个角度，且满足偏角小于5°，然后释放摆球，当单摆摆动波动后，用秒表测量单摆完成30次(或50次)全振动的工夫t。计算出均匀摆动一次的工夫T＝t/n，即为单摆的振动周期。

数据处置

1．均匀值法：改动摆长，重做几次实验．计算出每次实验的重力减速度，最初求出几次实验失掉的重力减速度的均匀值。

2．图象法：辨别以l和T2为纵坐标和横坐标，作出的图象，它应该是过原点的一条直线，依据这条直线可以求出斜率k，则重力减速度值g＝4π²k。

留意事项

1．摆线应选择细、轻而且不易伸长的，长度为1 m左右的，不要过长或过短，太长测量不方便，太短摆动太快，不易计数。小球应选体积小、密度大的金属球，这样可以减小空气阻力的影响。

2．单摆摆线的上端应夹紧，不能卷在铁夹的杆上，以免形成悬点不固定，摆长变化的景象。

3．摆长要悬挂好摆球后再测，不要先测摆长再系小球，由于悬挂摆球后细绳会发作形变。测量摆长时应留意是悬点到球心的间隔，等于摆线长加上小球半径。留意摆线长与摆长的区别。

4．要使单摆在竖直平面内摆动，不要构成圆锥摆。摆角要小于5°(中学阶段实验时不要超越15°)，不要过大，因 为摆角过大，单摆的振动不再是简谐运动，公式就不再适用。

5．计算单摆的振动次数时，应从小球经过最低地位(均衡地位)时开端计时，同方向再次经过最低地位时累加计数。

（《【高中物理考点】实验：用单摆测量重力加速度》由龙门尚学高中物理一对一凌老师整理）