2.5 实验：用单摆测重力加速度 讲义 -2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

2.5  实验：用单摆测重力加速度

一、实验目的：测量单摆所在地的重力加速度

二、实验原理：

当摆角很小（小于5°）时，单摆做简谐运动。根据单摆周期公式，得：。据此，只要测得摆长l和周期T，即可算出当地的重力加速度g。

三、实验器材：

 

 

四、实验步骤：

1. 做单摆：在细线的一端打一比小球上的孔径稍大些的结，将细线穿过球上的小孔，然后把线的上端用铁夹固定于铁架台上，在平衡位置处作上标记。
2. 测摆长：用毫米刻度尺测出摆线长度，用游标卡尺测出摆球的直径d，则单摆摆长l=+。也可用刻度尺直接测量悬点到球心的距离。
3. 测周期：将单摆从平衡位置拉开一个小于5度的角，然后释放摆球，当单摆振动稳定后，经过平衡位置时开始用秒表计时，测量N次（一般取次）全振动的时间t，则周期。
4. 变摆长：改变单摆的摆长，重复多次实验，测出相应的摆长l和周期T。

实验注意点总结：

 

 

 

 

秒表的读数：

 

练习：

 

 

 

 

 

 

五、数据处理

 

 

 

 

 

 

 

六、误差分析

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

例1：某同学用单摆测量重力加速度。

1. 若用L表示单摆的摆长，用T表示单摆的周期，则由单摆周期公式，可求出重力加速度             。
2. 为了减少测量误差，下列做法正确的是        。

A．摆的振幅越大越好

B．摆球质量大些、体积小些

C．摆线尽量细些、长些、伸缩性小些

D．计时的起、止位置选在摆球达到的最高点处

3. 改变摆长，多次测量，得到周期平方与摆长的关系图象如图所示，所得结果与当地重力加速度值相符，但发现其延长线没有过原点，其原因可能是        。

A．测周期时多数了一个周期

B．测周期时少数了一个周期