而多次测量又面临空气阻尼使摆角衰减的情况,因而(5)式只能考虑到一级近似,不得不将
12msi
项忽略。但是,42
当单摆振动周期可以精确测量时,必须考虑摆角对周期的影响,即用二级近似公式。在此实验中,测出不同的m所对应的二倍周期2T,作出2Tsi
2
m
2
图,并对图线外推,从截距2T
得到周期T,进一步可以得到重力加速度g。
【仪器简介】1、大学单摆仪介介绍
以静止的不能伸缩的单摆线为铅垂线,将其上端固定在支架的上方,下端拴一个质量比细线大的多的小球(有木球和钢球两种),测量摆线的长度和小球的直径。把小球沿水平方向略加移动,使其离开平衡位置,然后释放,小球在重力的作用下,开始摆动。单摆往返一次摆动的时间即为单摆的周期,其大小可用周期测定仪来测量。当用周期测定仪测周期时,先将光电门与小球下的档光条调整好,使档光条置于光电门正中,然后进行周期的测定。
2
f支杆
摆球
底座
图1大学单摆仪示意图
2、周周期测定仪介绍
仪器面板结构如下图所示使用方法1首先将光电开关连接线插入“信号输入”口,调整好光电开关。2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。3接通电源,时间显示框内显示“YES”,几秒后,周期数显示框内显示“01”,时间显示框内显示“000000”,测量指示的“1”上方的指示灯亮。4按下“周期数时间”按钮,选择周期数1、10、20、30中的一个,相应的指示灯亮。再按“开始测量按钮,”时间显示框内显示“YES”,开始进入测量状态。当有信号时,周期数显示框内显示周期数,时间显示框内显示“00YE”当测量到周期数显示框预先选择的周期数时,仪器自动停止测量,同时时间显示框内显示所测的时间。5按“周期数时间”按钮,依次提取小于选择周期数的周期的时间,如选择的周期数为“10”时,能提取周期数为1和10的时间。
【实验内容】
1测重力加速度⑴调单摆,使立柱竖直。⑵米尺测摆线长l和游标卡尺测小球直径D。⑶先用钢球做实验。⑷测小球摆动30个周期所需时间t。⑸计算g,写出gug。2研究单摆周期T与摆长L的关系⑴调整摆线长度l,使摆长L等于5000cm;测量小球摆动30个周期所需时间t。⑵改变摆长L(6000cm、7000cm、8000cm、9000cm),重复上述测量步骤。
2⑶在坐标纸上绘制T~L曲线,求出直线斜率KTL;由K4g,求出重力加速度g。
2
2
3
f⑷已知当地的重力加速度,计算百分偏差B。3.研究单摆周期与摆的质r