(共24张PPT)
用单摆测重力加速度
实验准备
1、游标卡尺
原理
使用
2、秒表
1、2
读数
一、实验目的
1、掌握游标卡尺和秒表的使用
2、用单摆测当地的重力加速度
二、实验原理
单摆做简谐运动时，其周期为：
得
只要测出单摆的摆长L和振动周期T，就可以求出当地的重力加速度g的值，
三、实验器材
铁架台和铁夹
不易伸长的细线一条（长约1m）
带孔小钢球一个
米尺、游标卡尺
秒表
四、实验步骤
1、做单摆：取约1米长的线绳穿过带孔的小钢球，并打一个比小孔大一些的结，然后用夹子固定在桌边的铁架台上。
2、测摆长：用米尺量出悬线长l，准确到毫米，用游标卡尺测摆球直径，算出半径r，也准确到毫米，则摆长为l+r 。
3、测周期：把单摆从平衡位置拉开一个角度（＜10°）放开它，用秒表测量单摆完成30次全振动（或50次）所用的时间t，求出完成一次全振动所需要的时间，这个平均时间就是单摆的周期。
T= t / n
4、求重力加速度：把测得的周期和摆长的数值代入公式，求出重力加速度g的值来。
5、多次测量求平均值：改变摆长，重做几次实验. 计算出每次实验的重力加速度.最后求出几次实验得到的重力加速度的平均值，即可看作本地区的重力加速度.
五、注意事项
1、选择材料时应选择细轻又不易伸长的线，长度一般在1m左右，小球应选用密度较大的金属球，直径应较小，最好不超过2 cm；
2、单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上，应夹紧在铁夹中，以免摆动时发生摆线下滑或悬点不固定，摆长改变的现象；
3、注意摆动时摆角不易过大，不能超过10 ，以保证单摆做简谐运动；
4、摆球摆动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不要形成圆锥摆；
5、测量从球通过平衡位置时开始计时，因为在此位置摆球速度最大，易于分辨小球过此位置的时刻。
6、为了减少偶然误差改变摆长，多次测量求平均值 。
小 结
1、游标卡尺及秒表的使用和读数方法
2、用单摆测重力加速度
（1）原理
（2）器材选择
（3）摆长和周期的测量方法
课堂训练
1、 在做“用单摆测定重力加速度的实验”中为了减小误差，应注意的事项是( )
A．摆球以选密度大，体积小的小球为好 ;
B．摆长以0.25米为宜 ;
C．摆角应小于10°;
D．摆线的悬点要固定，方不会在摆动中出现移动或晃动 ;
E．要使单摆在竖直平面内摆动，不得使其形成锥形摆或摆球转动 ;
F．测量周期时，应从摆球通过最低点时开始计时 .
①A、B、C、D项正确 ②只有E、F项正确
③ACDEF正确 ④都正确
③
2、某同学测定的g的数值比当地公认值大，造成的原因可能是( )
①摆球质量太大了；
②量摆长时从悬点量到球的最下端；
③摆角太大了（摆角仍小于10°）；
④计算摆长时忘记把小球半径加进去；
⑤计算周期时，将(n－1)次全振动误记为n次全振动.
② ⑤
(A) 要用游标卡尺测摆球直径d ,摆长等于摆线长加d/2
(B) T=t / 29.5
(C) g应测量多次，然后取g的平均值做最后结果
3、一位同学用单摆测重力加速度的实验．他将摆挂起来后，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=t/60
(C) 将所测得的L和T代入周期公式 算出g
将它作为实验的最后结果写入实验报告中去．
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 。
4、为了提高实验精度，在试验中可改变几次摆长L，测出相应的周期Ｔ，从而得出一组对应的L与T的数值，再以L为横坐标Ｔ２为纵坐标，将所得数据连成直线如下图所示，则测得的重力加速度g= 。
1.0
4
3
2
0.8
0.5
0
l/m
T2/s2
9.86m/s2
10分度游标卡尺
主尺的最小分度是1mm,游标尺上有10个小的等分刻度它们的总长等于9mm，因此游标尺的每一分度与主尺的最小分度相差0.1mm,当左右测脚合在一起，游标的零刻度线与主尺的零刻度线重合时，只有游标的第10条刻度线与主尺的9mm刻度线重合,其余的刻度线都不重合。游标的第一条刻度线在主尺的1mm刻度左边0.1mm处，游标的第二条刻度线在主尺的2mm刻度左边0.2mm处，等等。
0
5
10
0
1
0
5
10
0
1
左右测脚合在一起，游标的零刻度线与主尺的零刻度线重合
0
5
10
0
1
游标的第一条刻度线与主尺的1mm刻度重合
10分度的游标卡尺精确度为0.1mm
精度：游标尺的每一分度与主尺的最小分度的差值
读数方法
0
5
10
0
1
0.3mm
主尺上整毫米刻度＋游标上与主尺正对的刻度×精度
0
5
10
0
1
4.1mm
0
5
10
0
1
10.5mm
一游标卡尺的主尺最小分度为1毫米,游标上有10个小等分间隔,现用此卡尺来测量工件的直径,如图所示.该工件的直径为____________毫米.
29.8
20分度游标卡尺
主尺的最小分度是1mm,游标尺上有20个小的等分刻度它们的总长等于19mm，因此游标尺的每一分度与主尺的最小分度相差0.05mm
0
10
20
0
1
2
3
精确度：0.05mm
0
10
20
0
1
2
3
10.90mm
0
10
20
0
1
2
3
9.40mm
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
50分度游标卡尺
主尺的最小分度是1mm,游标尺上有50个小的等分刻度它们的总长等于49mm，因此游标尺的每一分度与主尺的最小分度相差0.02mm
精确度：0.02mm
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
10.24mm
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
17.00mm
0
31
2
33
4
35
6
37
8
39
41
10
43
12
14
45
16
47
18
49
20
51
22
53
24
26
55
57
28
59
0
1
2
6
7
8
9
10
11
3
4
5
12
13
14
2分7.6秒
0
31
2
33
4
35
6
37
8
39
41
10
43
12
14
45
16
47
18
49
20
51
22
53
24
26
55
57
28
59
0
1
2
6
7
8
9
10
11
3
4
5
12
13
14
1分51.4秒
