实验十 重力加速度的测量实验讲义
物理实验测量重力加速度
物理实验测量重力加速度重力加速度（g）是指物体在自由下落时所受到的重力作用所产生的加速度。
在物理实验中，测量重力加速度的方法有多种，如自由落体法、摆动法、弹射法等。
本文将介绍自由落体法和摆动法两种常用的测量重力加速度的方法。
自由落体法自由落体法是通过测量物体自由下落的时间和下落的垂直高度，来计算重力加速度的方法。
实验器材：- 垂直高度计（测量下落高度）- 秒表（测量下落时间）实验步骤：1. 将垂直高度计固定在墙上，并调节好垂直度。
2. 让待测物体从垂直高度计的顶端自由落下。
3. 同时启动秒表，并在物体触碰到地面时停止计时。
4. 记录下物体自由落下所用的时间t。
根据自由落体运动的公式：h = 1/2 * g * t^2，其中h为下落高度，g 为重力加速度，t为下落时间。
由此可得：g = 2h / t^2重复多次实验并取平均值，可以得到较为准确的重力加速度的测量结果。
摆动法摆动法是通过测量简谐振动的周期，来计算重力加速度的方法。
实验器材：- 钟摆（保证长度和质量的准确性）- 秒表（测量振动周期）实验步骤：1. 将钟摆置于水平位置，并释放使其作简谐振动。
2. 同时启动秒表，并记录下钟摆作一次完整振动所用的时间t。
根据简谐振动的周期公式：T = 2π√(L/g)，其中T为振动周期，L为摆长，g为重力加速度。
由此可得：g = 4π^2L / T^2重复多次实验并取平均值，可以得到较为准确的重力加速度的测量结果。
总结物理实验中测量重力加速度的方法有很多种，本文介绍了常用的自由落体法和摆动法。
在进行实验时，需要注意选取合适的实验器材，并进行多次实验取平均值以提高测量结果的准确性。
通过这些方法测量得到的重力加速度数值，对于理解物体的运动规律和进行相关研究具有重要意义。
附注：重力加速度通常被定义为9.8米/秒^2。
然而，实际测量中可能会存在误差，因此通过实验来确认地球上重力加速度的准确数值是具有重要意义的。
力学实验教案测量重力加速度的实验方法
力学实验教案测量重力加速度的实验方法本文详细介绍了力学实验教案中测量重力加速度的实验方法。
该实验方法主要采用自由落体法，通过测量物体自由落体的时间和自由落体的高度，计算出重力加速度的数值。
本文将从实验器材的准备、实验步骤、数据处理和实验注意事项四个方面详细介绍该实验方法。
一、实验器材的准备1. 万能计时器2. 金属小球3. 直尺4. 鞋带或细线二、实验步骤1. 实验准备将实验器材准备好，确保仪器无损坏，正确放置，电源正常，无异常状况。
2. 开始实验前的测量使用直尺或卡尺测量金属小球的直径，并记录数据。
3. 实验步骤(1) 实验前准备a. 将金属小球用鞋带或细线系住，并悬挂在器材架上。
b. 在万能计时器上启动自由落体计时功能。
(2) 实验过程a. 松开金属小球，使其自由落体。
b. 当金属小球接触到计时器底部时，记录落地的时间t。
c. 通过直尺或卡尺测量金属小球下落的高度h。
(3) 数据处理a. 计算出自由落体的时间t和垂直高度h。
b. 使用公式g=2h/t^2，计算出重力加速度g，记录数据。
4. 实验结束关闭万能计时器和其他设备。
三、数据处理1. 测量误差处理在实验过程中，测量误差是不可避免的。
可以通过多次重复实验，取数据平均值或使用数据处理软件来处理。
2. 数据处理方法使用公式g=2h/t^2，计算重力加速度g的数值，并记录数据。
3. 数据结果分析使用SPSS等数据处理软件对实验数据进行统计分析，得出重力加速度的平均值、标准差和误差范围等。
四、实验注意事项1. 实验器材的保养在实验结束后，要及时清理和维护实验器材，确保实验器材运作正常并具有较长的使用寿命。
2. 安全注意事项在进行实验前，要认真学习实验操作规程，遵守实验室安全操作规程，并佩戴好实验室所需的安全防护用品。
3. 实验现场纪录在实验过程中，要及时记录实验数据，并在实验现场对数据进行处理和分析。
综上所述，本篇文章详细介绍了力学实验教案测量重力加速度的实验方法，包括实验器材的准备、实验步骤、数据处理和实验注意事项四个方面，对于力学实验教育具有一定的参考价值。
重力加速度测量实验的详细步骤与注意事项
重力加速度测量实验的详细步骤与注意事项重力加速度是地球上所有物体受到的向下的加速度，对物体的下落速度和特定的运动学实验来说至关重要。
进行重力加速度测量实验不仅能够帮助我们更好地理解自然界的基本物理规律，同时也是学习科学实验和数据处理技巧的绝佳机会。
本文将介绍重力加速度测量实验的详细步骤与注意事项。
一、实验目的本实验的主要目的是通过测量自由落体的下落时间和距离，计算重力加速度的精确值，并探究重力加速度是否与其所作用物体的质量有关。
二、实验器材1. 一支光滑的竖直直尺2. 一枚小球3. 一台计时器4. 一块纸板5. 一台电子秤三、实验步骤1. 设置实验环境将计时器保持在竖直直尺的底部，并确保其位置固定。
将纸板放在竖直直尺的顶部，作为小球下落的起点。
2. 准备实验数据使用电子秤测量小球的质量，并记录在实验记录表中。
确保质量数据的准确性。
3. 实验测量a. 将小球从纸板上释放，启动计时器记录下落所用的时间t1。
b. 重复操作3次，记录每次的下落时间。
c. 记录小球下落的距离h1。
可以使用直尺测量竖直直尺的高度，或者利用数值尺等测量工具来准确测量。
4. 数据处理a. 计算重力加速度的平均值。
加速度g可通过公式g=2h1/(t1^2)计算得出。
b. 计算测量数据的标准差，以评估测量值的精确性和实验结果的可靠性。
5. 分析与讨论a. 比较测得的重力加速度值和已知的标准重力加速度9.8 m/s^2的差异。
探究差异的原因。
b. 讨论小球的质量在实验过程中对测得的重力加速度值是否产生影响。
四、注意事项1. 实验环境应该避免风力和其他干扰因素，确保实验过程的准确性。
2. 在进行实验测量时，要保证小球的下落路径是垂直的，以避免测得的数值偏差。
3. 在计算重力加速度时，取多次实验测得的数据的平均值，以提高结果的可靠性。
4. 在记录测量结果时，尽量使用更为精确的仪器，如数值尺，以减小误差的存在。
5. 在进行测量之前，检查并校准计时器以确保其精确度。
初中物理实验探究重力加速度的测量
初中物理实验探究重力加速度的测量重力是地球对物体的吸引力，而重力加速度则是物体在重力作用下加速的大小。
在初中物理学习中，我们经常会遇到关于重力加速度的实验，通过测量物体下落的时间和距离，来计算重力加速度的数值。
下面，我们将探究一种测量重力加速度的实验方法。
实验材料准备：1. 一个直尺2. 一把秒表3. 一块平滑的墙壁4. 一块纸板5. 一只小球实验步骤：1. 将纸板固定在墙壁上，确保它与地面垂直，并且下方没有任何遮挡物。
2. 在纸板下方的地面上标出几个等距离的点，用于测量小球下落的距离。
3. 从纸板上方的某一高度释放小球，并同时开始计时。
4. 当小球触及地面时，立即停止计时。
5. 重复上述步骤多次，记录每次实验的时间和距离。
实验数据处理：1. 根据实验记录的时间和距离数据，计算每次实验的下落时间和下落距离的平均值。
2. 利用下落时间和下落距离的平均值，计算重力加速度的数值。
实验结果分析：通过实验数据处理，我们可以得到重力加速度的数值。
通常情况下，地球上的重力加速度约为9.8米/秒²。
然而，实际测量的数值可能会存在一定的误差。
这可能是由于实验过程中的不确定因素，例如空气阻力、实验仪器的误差等所引起的。
为了减小误差，我们可以采取一些措施：1. 在实验过程中，确保小球的质量较小，以减小空气阻力对实验结果的影响。
2. 使用高精度的秒表进行计时，以减小计时误差。
3. 在实验中进行多次重复测量，计算平均值，以减小个别实验数据的误差。
此外，我们还可以进行一些扩展实验，来进一步探究重力加速度的性质。
例如，可以改变小球的质量，观察重力加速度是否会发生变化；或者改变释放小球的高度，观察重力加速度是否会随着高度的改变而发生变化。
总结：通过这个实验，我们可以通过测量小球的下落时间和下落距离，来探究重力加速度的数值。
通过实验数据的处理和分析，我们可以得到一个接近地球重力加速度的数值。
同时，通过扩展实验，我们可以进一步了解重力加速度的性质。
高中物理实验测量重力加速度
高中物理实验测量重力加速度实验目的：测量重力加速度。
实验仪器：求重仪（简谐振动法测重力加速度实验装置）、计时器、直尺、金属球。
实验原理：重力加速度是物体在重力作用下的加速度，一般用符号"g"表示。
重力加速度是指物体在自由下落过程中获得的速度每秒增加的数值。
在地球表面，重力加速度的数值约等于9.8 m/s²，常用符号9.8 m/s²表示。
实验步骤：步骤一：调整求重仪将求重仪放在平稳的水平台上。
打开求重仪的仪器开关，待显示屏上数字稳定后，按下“归零”键将仪器归零。
步骤二：测量基准长度用直尺测量求重仪上方固定支架和下方测重支架之间的距离，记录为L₀。
步骤三：测重将金属球放在求重仪下方的测重支架上。
等待一段时间使求重仪显示屏上数值稳定后，按下“测重”键，记录显示屏上的测重数值为F。
步骤四：计时按下计时器的启动键，同时用手指轻轻拉开金属球使其离开测重支架，开始自由下落。
步骤五：停止计时当金属球下落到一定高度时，按下计时器的停止键，记录下自由下落所需的时间t。
实验数据处理：数据处理一：计算金属球的重力根据测重结果F，计算金属球受到的重力G=F。
数据处理二：计算自由下落所需的时间t将记录下的时间t转化为秒。
数据处理三：计算重力加速度g本实验中，自由下落的加速度为重力加速度g，根据自由落体运动公式 y=1/2gt²，可以得到g=2y/t²，其中y是自由下落的距离，即y=L₀-L。
实验结果与分析：根据实验数据处理的结果，我们可以计算出金属球受到的重力、自由下落所需的时间以及重力加速度的数值。
对于金属球受到的重力，我们可以观察到它的数值与金属球的质量成正比。
即金属球的质量越大，受到的重力也越大。
对于自由下落所需的时间，我们可以观察到当自由下落距离相同时，时间也是相等的。
这符合自由落体运动的规律。
最后，根据计算得到的重力加速度的数值，我们可以发现它接近于9.8 m/s²，这与地球表面的重力加速度数值相近，说明实验结果比较准确。
重力加速度的测量实验
重力加速度的测量实验重力加速度的测量实验是物理学中非常重要的一项实验，它可以帮助我们了解地球表面的重力以及物体在自由下落过程中的加速度。
在本文中，我将详细解读重力加速度的测量实验，包括实验的准备、过程，以及实验的应用和其他专业性角度。
首先，进行重力加速度的测量实验需要一定的实验准备工作。
首先，我们需要准备一个垂直于地面的垂直直线轨道，这可以通过使用一个垂直的支架或固定一个直线轨道来实现。
然后，我们需要准备一个可控制落体物体的装置，如一个简单的释放装置。
此外，还需要一台计时器和一个精确的距离测量仪器，如一个标尺或测量仪器。
在实验的过程中，首先我们需要将垂直直线轨道固定到实验台上，并使其垂直于地面。
然后，我们需要确定一个起点和终点，以便测量物体的自由下落过程中的时间和距离。
可以用一个绳子或标记物来确定这些点。
接下来，我们需要选择一个具有合适重力加速度范围的物体，例如一个小球。
然后，将该物体放置在起点上，并使用释放装置来控制物体的下落。
当物体开始下落时，我们使用计时器来记录物体自由下落的时间。
同时，我们使用距离测量仪器来测量物体下落过程中的距离。
我们可以在释放装置上放置一个反射器或使用激光仪器来精确测量距离。
重复这个实验多次，每次都记录下来的时间和距离。
然后，我们可以使用这些数据来计算平均下降时间和平均下降距离。
最后，我们可以利用这些数据来计算重力加速度的近似值。
通过测量重力加速度，我们可以应用这个实验结果在其他专业性角度中。
首先，重力加速度的测量可用于建筑物和桥梁的结构设计，以确保其能够承受地球表面的重力。
其次，测量重力加速度还可以用于天文学中，以帮助我们了解其他天体的重力特性，例如行星和恒星。
此外，重力加速度的测量还可用于检验物理理论和提出新的物理理论。
如果实验结果与理论预测相符，这将进一步验证现有的物理理论。
或者，如果实验结果与理论预测不一致，这可能提示需要修改或发展新的物理理论。
总而言之，重力加速度的测量实验是物理学中重要的实验之一，它可以帮助我们了解地球表面的重力以及物体在自由下落过程中的加速度。
物理实验教案：测量重力加速度的方法
物理实验教案：测量重力加速度的方法测量重力加速度的方法引言物理实验是培养学生科学素养和实践能力的重要环节之一。
测量重力加速度是物理实验中常见的一项内容，它既是实践探索物理规律的重要手段，也是学生理解重力和运动规律的基础。
本教案将介绍几种测量重力加速度的方法，供教师和学生参考和实践。
一、自由落体法测量重力加速度1. 实验原理重力加速度是指在重力作用下，物体自由下落的加速度。
根据牛顿第二定律的公式 F = ma，重力可表示为 F = mg，其中g为重力加速度，m为物体的质量。
利用自由落体法可以通过测量物体下落的距离和时间来求解重力加速度的数值。
2. 实验步骤（1）准备一根垂直挂放的导线，将一小球系于导线末端；（2）用尺子测量导线末端球的高度h，并记录下来；（3）释放小球，用计时器计时，记录球由导线末端落地所用的时间t；（4）重复实验多次，取平均值用来计算。
（5）通过计算公式 g = 2h/t^2，可以得到重力加速度的数值。
二、摆法测量重力加速度1. 实验原理摆法是测量重力加速度的常见方法之一。
根据等效原则，把重力加速度g近似等于重力作用于单位质量试验物的拉力，可以通过挂钟摆上的重物来测量重力加速度。
2. 实验步骤（1）准备一个长细线并将其固定于支架上；（2）在细线的下端系上一个重物，形成钟摆；（3）调整摆长l，并记录下来；（4）用计时器计时，测量摆动的周期T；（5）通过计算公式g = 4π^2l / T^2，可以得到重力加速度的数值。
三、斜面法测量重力加速度1. 实验原理斜面法是通过测量物体在斜面上做匀加速直线运动的加速度，从而求解重力加速度。
当物体沿斜面向下运动时，只受到重力分力和摩擦力，根据牛顿第二定律和分解力的原理可以得到计算公式。
2. 实验步骤（1）准备一个平滑的斜面，并将测量溜滑器的轨道固定在斜面上；（2）将溜滑器推离初始位置，并记录下所用时间t；（3）通过计算公式g = 2l / t^2sinθ，其中l为斜面的长度，θ为斜面与水平面夹角，可以得到重力加速度的数值。
高中物理重要实验讲解教案
高中物理重要实验讲解教案
实验名称：测量重力加速度
实验目的：通过实验测量重力加速度的数值，加深学生对于重力的理解。
实验原理：在地球表面附近，物体所受重力的大小可以通过重力加速度g来表示，g≈9.8 m/s²。
利用自由落体运动的规律可以测量重力加速度的大小。
实验器材：自由落体装置、计时器、测量尺、小球
实验步骤：
1. 将自由落体装置架设好，确保小球可以在装置上自由落下。
2. 在离开地面一定高度的位置释放小球，同时开启计时器。
3. 当小球落地时，停止计时器，记录下时间t。
4. 重复进行多次实验，取平均值为最终结果。
实验数据处理：
1. 计算小球自由落体的时间t。
2. 利用自由落体运动的公式：h = 1/2 * g * t²，求出重力加速度g的大小。
实验注意事项：
1. 实验过程中要注意安全，避免小球和仪器的损坏。
2. 实验结果应取多次实验的平均值，减少误差。
3. 实验结束后要及时清理仪器，保持实验台整洁。
实验结果分析：
通过实验测量得到的重力加速度应接近于地球表面的标准值9.8m/s²，如果实验结果有较大偏差，应检查实验操作是否正确并重新进行实验。
实验总结：
通过本次实验，我们成功测量了重力加速度的数值，加深了对重力的理解。
同时，实验过程中我们也学到了如何进行实验设计和数据处理的方法，提高了我们的实验能力。
愿同学们在未来的物理学习中能够不断探索、不断前进，掌握更多的物理知识。
《物理实验教案：测量重力加速度的方法》
《物理实验教案：测量重力加速度的方法》一、引言重力加速度是物理学中的重要概念，它在许多物理实验和现象的分析中起着关键的作用。
测量重力加速度的方法有很多种，本文将介绍几种常见的实验方法，并对其原理和步骤进行详细说明。
二、简介重力加速度是指任何自由下落物体在自由下落过程中获得的速度增加量。
它通常用字母"g"来表示，其数值近似于9.8 m/s²。
测量重力加速度可以帮助我们了解地球表面上不同位置地球引力场的差异，同时也是其他物理实验中的基础数据。
下面将介绍几种常见的测量重力加速度的方法。
三、简单摆法简单摆法是一种利用简单摆（如一个长度固定、质量可忽略不计的线与一个质点组成）测量重力加速度的方法。
此测量依赖于摆周期T和摆长L之间的关系式：T=2π√(L/g)。
具体步骤：首先放置一个长度合适且质量可忽略不计的摆线，并确保摆球无初速度，使其从静止开始振动。
使用一个计时器，测量摆球的振动周期，并记录下来。
重复多次实验以提高准确性。
根据振动周期和摆长的关系式计算重力加速度g的值。
四、自由落体法自由落体法是一种通过测量物体自由下落时间并利用自由落体运动规律来获得重力加速度的方法。
这种方法利用了质点在无阻力的情况下在竖直方向上做匀加速直线运动的规律：s=1/2gt²。
具体步骤：首先选择一个较为光滑且尺寸适合的垂直导轨，将待测物体释放在导轨上从静止开始自由下落，同时启动计时器。
当物体到达某个特定位置或触碰地面时停止计时，并记录时间t。
根据自由落体运动规律的公式，通过求解得到的时间t来计算重力加速度g的值。
五、弹簧彈尺法弹簧秤法是一种利用 Hooke 定律和谐振法原理来测量重力加速度的方法。
其基本原理是采用线性弹簧，使质点与弹簧水准位置之间相距一定长度，并通过测量弹性势能和物体质量之间的关系来计算重力加速度。
具体步骤：首先悬挂一个合适的质量在弹簧上，使其产生一定的伸长。
记录下弹簧在静止状态下的长度x0。
物理实验教案：测量重力加速度的方法
物理实验教案：测量重力加速度的方法一、引言在物理实验中，测量重力加速度是一个常见且重要的实验。
重力加速度是指地球上物体自由下落时受到的常数加速度。
通过精确测量重力加速度，我们可以进一步了解质量、运动以及万有引力等基本物理概念。
本篇文章将介绍几种测量重力加速度的方法，包括简单重锤法、摆线法和自由落体法。
二、简单重锤法1. 实验原理：简单重锤法是最常见的测量重力加速度的方法之一。
该方法利用了铅垂线上的等分现象来测定地球表面上任意两个点之间的高度差。
2. 实验步骤：①在待测高度差处同时放置两个金属片；②释放金属片并用秒表计时，记录金属片下落经过固定距离所需的时间；③通过计算得到所需的高度差。
三、摆线法1. 实验原理：摆线法通过测量自由悬挂的摆线在不同长度时周期变化的方法来估算重力加速度。
2. 实验步骤：①悬挂一个小球，并使其自由摆动；②测量不同长度下的周期，即从小球最高一点振至该位置再返回所需的时间；③通过周期与长度的关系公式计算重力加速度。
四、自由落体法1. 实验原理：自由落体法是测量重力加速度最常用的方法之一。
该实验利用了自由下落物体在垂直方向上匀加速运动的特性。
2. 实验步骤：①首先设置一个竖直高度为h的垂直导轨，在导轨底部放置一个接触开关；②让铅球从导轨顶部自由下落，通过接触开关记录其通过时间；③重复多次实验并取平均值，通过位移与时间的关系公式计算得到重力加速度。
五、实验注意事项1. 实验环境要保持稳定，避免风力或其他外界因素对实验结果产生干扰；2. 测量设备要准确校准，并对不确定度进行评估，以提高数据可信度；3. 在使用悬挂物进行摆线法实验时，要确保摆线长度合适，以获得准确结果。
六、实验误差和改进措施1. 实验误差来自于测量设备的精确度、实验操作的不准确等因素；2. 可通过增加重复实验次数、提高仪器精度和改进实验操作来减小误差。
七、应用与意义测量重力加速度的方法在物理教育中具有广泛应用。
学生通过亲自进行实验，不仅可以深入理解重力加速度概念，还能培养观察、记录和分析数据的能力。
重力加速度的测定
重力加速度的测定单摆法实验内容1 .学习使用秒表、米尺。
2 •用单摆法测量重力加速度。
教学要求1. 理解单摆法测量重力加速度的原理。
2. 研究单摆振动的周期与摆长、摆角的关系。
3. 学习在实验中减小不确定度的方法。
实验器材单摆装置（自由落体测定仪），秒表，钢卷尺 重力加速度是物理学中一个重要参量。
地球上各个地区重力加速度的数值，随该地区的地理纬度和相对海平面的高度而稍有差异。
一般说，在赤道附近重力加速度值最小， 越靠近南北两极，重力加速度的值越大，最大值与最小值之差约为1/300。
研究重力加速度的分布情况，在地球物理学中具有重要意义。
利用专门仪器，仔细测绘各地区重力加 速度的分布情况，还可以对地下资源进行探测。
伽利略在比萨大教堂内观察一个圣灯的缓慢摆动， 用他的脉搏跳动作为计时器计算 圣灯摆动的时间，他发现连续摆动的圣灯，其每次摆动的时间间隔是相等的，与圣灯摆 动的幅度无关，并进一步用实验证实了观察的结果，为单摆作为计时装置奠定了基础。
这就是单摆的等时性原理。
应用单摆来测量重力加速度简单方便，因为单摆的振动周期是决定于振动系统本身的性质，即决定于重力加速度 g 和摆长L ,只需要量出摆长，并测定摆动的周期， 就可以 算出g 值。
实验原理单摆是由一根不能伸长的轻质细线和悬在此线下端体积很小的重球所构成。
在摆长 远大于球的直径，摆球质量远大于线的质量的条件下， 将悬挂的小球自平衡位置拉至一边 （很小距离，摆角小于 5°）,然后释放，摆球即在平衡位置左右作周期性的往返摆动， 如图2-1所示。
f =P sin 9P = mg1. 2. 3. T=P cos 9摆球所受的力f 是重力和绳子张力的合力，f 指向平衡位置。
当摆角很小时（B <5°）,圆弧可近似地看成直线，f 也可近似地看作沿着这一直线。
设摆长为 L ,小球位移为X ,质量为m ,贝Uxsin 0 =—Lr .x gf=psin 0 =-mg — =-m xL L由 f=ma ，可知 a=- g xL式中负号表示f 与位移x 方向相反。
物理实验：测量重力加速度的实验方法
物理实验：测量重力加速度的实验方法1. 引言1.1 概述本文旨在介绍一种测量重力加速度的实验方法，重力加速度是物体在重力作用下自由下落时所获得的加速度。
测定重力加速度对于理解地球引力和物体运动有着重要意义。
通过该实验方法可以准确测量出特定条件下的重力加速度，并为进一步研究和应用提供基础数据。
1.2 文章结构本文将分为五个主要部分进行阐述：引言、实验方法、数据处理与分析、误差评估与控制、结论与讨论。
在引言部分，我们将介绍本实验的背景和目的，以及文章结构的概述；在实验方法部分，我们将详细描述测量重力加速度所采用的原理、实验装置和设备以及具体的测量步骤；接着，在数据处理与分析部分，我们将介绍数据采集记录的方法、数据处理方法以及对结果的进一步分析；随后，在误差评估与控制部分，将讨论系统误差来源与评估、随机误差来源与评估以及相应的控制措施；最后，在结论与讨论部分总结实验结果，并对实验方法的有效性进行讨论和改进建议，同时对实验应用前景进行展望。
1.3 目的本实验旨在通过测量重力加速度的实验方法，探究物体自由下落过程中受到的重力作用以及与其他因素的关系。
通过精确测量重力加速度，我们可以更好地理解物体运动规律，并为相关理论研究、工程设计、教学等提供可靠依据。
此外，本实验还旨在增进学生对物理实验方法的理解和掌握，培养他们的科学思维和实践操作能力。
2. 实验方法：2.1 原理介绍：测量重力加速度的实验方法基于重力与质量之间的关系。
根据牛顿第二定律，质量受到的作用力等于质量乘以加速度。
在地球表面上，这个作用力即为重力。
2.2 实验装置和设备：为了测量重力加速度，我们需要使用以下实验装置和设备：- 钟摆：一个长绳悬挂一个小物体，用以形成简谐运动。
- 万能计时器：用于准确计时钟摆的周期。
- 实验支架：将钟摆固定在支架上。
- 脉冲发生器：产生精确的脉冲信号，使得钟摆在每个周期开始位置击打计数器。
2.3 测量步骤：以下是测量重力加速度的实验步骤：1. 将钟摆悬挂在支架上，并保证没有外界干扰。
《物理实验教案：测量重力加速度的方法》
《物理实验教案：测量重力加速度的方法》一、引言重力加速度是物理学中的一个重要参数，它描述了任何物体在重力作用下的加速度。
测量重力加速度的方法可以去探索并验证地球重力场的特性以及地球的质量和大小。
本文将介绍三种常用的测量重力加速度的方法，分别是自由落体法、摆钟法和振动法。
二、自由落体法自由落体法是一种常用的测量重力加速度的方法。
它基于物体在自由下落的情况下，重力是唯一的作用力，可以利用物体的下落时间和下落的距离来计算重力加速度。
具体实验步骤如下：1. 准备一个垂直平整的垂直墙面，并在墙上标记出不同高度的刻度线。
2. 使用一个计时器，测量同一个物体自上而下自由下落所用的时间，并记录下来。
3. 重复上述步骤多次，然后计算出平均下落时间。
4. 根据下落距离和平均下落时间，计算重力加速度。
公式为g = 2h/t²，其中g 为重力加速度，h为下落距离，t为下落时间。
通过多次重复实验，可以得到准确的重力加速度数值。
三、摆钟法摆钟法是另一种常用的测量重力加速度的方法。
它基于摆钟的周期与重力加速度的关系，通过测量摆钟的周期来获得重力加速度的数值。
具体实验步骤如下：1. 准备一个简单的摆钟，例如一根线和一个小球，使其在一个固定的点上摆动。
2. 使用一个计时器，测量摆钟的完整周期，并记录下来。
3. 重复上述步骤多次，然后计算出平均周期。
4. 根据重力加速度与周期的关系公式，计算重力加速度。
公式为g = 4π²L/T²，其中g为重力加速度，L为摆钟的线长，T为周期。
通过多次实验，可以得到准确的重力加速度数值。
四、振动法振动法是一种用于测量重力加速度的方法。
它基于弹簧振子或简谐振子在重力作用下的周期与重力加速度的关系，通过测量振子的周期来得到重力加速度。
具体实验步骤如下：1. 准备一个弹簧振子或简谐振子，并固定在一个平面上。
2. 使用一个计时器，测量振子一个完整周期所用的时间，并记录下来。
3. 重复上述步骤多次，然后计算出平均周期。
重力加速度测量实验
重力加速度测量实验引言：重力是自然界中最常见的力之一，它对物体的运动轨迹和速度产生重要影响。
重力加速度（g）是指在自由落体中物体下落的速度随时间增加的速率。
理解和测量重力加速度对于物理学乃至其他学科的研究具有重要意义。
本文将详细解读重力加速度的测量实验，包括物理定律、实验准备和过程，以及实验在其他专业领域中的应用和专业性角度的讨论。
一、简述牛顿第二定律和重力加速度之间的关系：牛顿第二定律描述了物体所受合力与物体的质量和加速度之间的关系：F = m * a，其中F表示合力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
在自由落体实验中，只存在一个合力，即重力，所以F = m * g，其中g为重力加速度。
二、实验准备和过程：1.实验设备：进行重力加速度测量实验，首先需要准备以下设备：a. 落体装置：一种常见的落体装置是使用一个垂直竖直的导轨，并在导轨上放置一个可移动的小车。
b. 停止计时器：用于测量物体下落所需的时间。
2. 实验步骤：a. 将小车放置在导轨的顶端并让它自由下落。
b. 启动停止计时器，当小车到达导轨底部时停止计时。
c. 重复实验多次以获取准确的数据。
d. 记录每次实验的下落时间。
3. 数据处理和计算：a. 利用测得的下落时间和已知的下落距离，可以计算出物体下落时的平均速度。
b. 根据牛顿第二定律公式 F = m * a，确定所施加合力的大小。
c. 根据F = m * g，计算出重力加速度g的值。
三、实验应用和专业性角度的讨论：1. 应用领域：重力加速度测量实验在物理学以及其他学科中具有广泛的应用，例如：a. 物理教学：这个实验可以帮助学生理解重力加速度的概念，以及物体质量和加速度之间的关系。
b. 地球科学：测量地球上不同地点的重力加速度可以帮助研究地球内部结构和地壳运动等。
c. 空间工程：了解地球上的重力加速度对于设计和发射卫星、探测器和其他航天器很重要。
2. 专业性角度的讨论：重力加速度测量实验也可以从专业性角度进行讨论，包括以下几个方面：a. 排除误差：在实验中，我们需要注意排除各种误差，如空气阻力、人为操作误差等，以提高实验结果的准确性。
高二物理(人教版)精品讲义—实验：用单摆测量重力加速度
高二物理（人教版）精品讲义—实验：用单摆测量重力加速度课程标准课标解读1.通过对单摆周期公式的分析，能够设计用单摆测量重力加速度的实验方案。
2.通过实验所测数据，能够用图像法进行相应处理。
3.通过练习，能够对题目中所给的实验方案进行分析与评价。
1.会用控制变量法探究单摆的周期与哪些因素有关.2.掌握单摆的周期公式，掌握用单摆测定重力加速度的原理和方法．知识点01测定当地的重力加速度1．原理：测出摆长l、周期T，代入公式g＝4π2lT2，求出重力加速度g.2．器材：铁架台及铁夹，金属小球(有孔)、停表、细线(1m左右)、米尺、游标卡尺．3．实验步骤(1)让细线穿过金属小球上的小孔，在细线的一端打一个稍大一些的线结，制成一个单摆．(2)将铁夹固定在铁架台上端，铁架台放在实验桌边，使铁夹伸出桌面之外，然后把单摆上端固定在铁夹上，使摆球自由下垂．在单摆平衡位置处做上标记．(3)用米尺量出悬线长l′(准确到mm)，用米尺和三角板(或游标卡尺)测出摆球的直径d(准确到mm)，然后计算出悬点到球心的距离l＝l′＋d2即为摆长．(4)把此单摆从平衡位置拉开一个角度，并使这个角度不大于5°，再释放小球．当小球摆动稳定以后，经过最低位置时，用停表开始计时，测量单摆全振动30次(或50次)的时间，求出一次全振动的时间，即单摆的振动周期．(5)改变摆长，反复测量三次，算出周期T及测得的摆长l代入公式g＝4π2lT2，求出重力加速度g的值，然后求g的平均值，即为当地的重力加速度的值．4．五点注意(1)选择材料时应选择细而不易伸长的线，比如用单根尼龙丝、丝线等，长度一般不应短于1m，小球应选用密度较大的金属球，直径应较小，最好不超过2cm.(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、摆长改变的现象．(3)注意摆动时控制摆线偏离竖直方向的角度应很小．(4)小球摆动时，要使之保持在同一竖直平面内，不要形成圆锥摆．方法是将小球拉到一定位置后由静止释放．(5)计算单摆的振动次数时，应从摆球通过最低位置时开始计时，以后摆球应从同一方向通过最低点时计数，要多测几次(如30次或50次)全振动的时间，用取平均值的办法求周期．【即学即练1】在“探究单摆摆长与周期关系”的实验中，某同学的主要操作步骤如下：A．取一根符合实验要求的摆线，下端系一金属小球，上端固定在O点；B．在小球静止悬挂时测量出O点到小球球心的距离L；C．拉动小球使细线偏离竖直方向一个不大的角度(约5°)，然后由静止释放小球；D．用秒表记录小球完成n次全振动所用的时间t(1)用所测物理量的符号表示重力加速度的测量值，其表达式为g＝___________ _；(2)若测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是______(选填下列选项前的序号)A．测量摆长时，把摆线的长度当成了摆长B．摆线上端未牢固地固定于O点，振动中出现松动，使摆线越摆越长C．测量周期时，误将摆球(n－1)次全振动的时间t记为了n次全振动的时间，并由计算式T＝求得周期D．摆球的质量过大(3)用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直径如图1所示，摆球直径为____ __cm.然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图2所示，秒表读数为___ ___s.图1图2【答案】(1)(2)C(3)2.06100.0【解析】(1)单摆的周期T＝，根据T＝2π得，g＝＝.(2)根据T＝2π得，g＝，测量摆长时，把摆线的长度当成了摆长，则摆长的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏小，故A错误．摆线上端未牢固地固定于O点，振动中出现松动，使摆线越摆越长，知摆长的测量值偏小，导致重力加速度测量值偏小，故B错误．测量周期时，误将摆球(n－1)次全振动的时间t记为了n次全振动的时间，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，故C正确．摆球的质量过大，不影响重力加速度的测量，故D错误．故选C.(3)游标卡尺的主尺读数为20mm，游标读数为0.1×6mm＝0.6mm，则最终读数为20.6mm＝2.06cm.秒表的小盘读数为90s，大盘读数为10.0s，则秒表读数为100.0s.【即学即练2】用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示．(1)(多选)组装单摆时，应在下列器材中选用______(选填选项前的字母)．A．长度为1m左右的细线B．长度为30cm左右的细线C．直径为1.8cm的塑料球D．直径为1.8cm的铁球(2)测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g＝__________(用L、n、t表示)．(3)下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理.请计算出第3组实验中的T＝______s，g＝______m/s2.【答案】(1)AD(2)(3)2.019.76【解析】(1)为减小实验误差，应选择1m左右的摆线，故选A，为减小空气阻力影响，摆球应选质量大而体积小的金属球，故选D，因此需要的实验器材是A、D.(2)单摆的周期：T＝，由单摆周期公式：T＝2π，解得：g＝＝.(3)由表中实验数据可知，第三组实验中，周期：T＝s＝2.01s，代入数据有：g＝＝＝9.76m/s2.考法01用单摆测量重力加速度的数据处理与误差分析1、数据处理(1)公式法：根据公式g＝4π2n2lt2，将每次实验的l、n、t数值代入，计算重力加速度g，然后取平均值．(2)图像法：作出T2l图像，由T2＝4π2lg可知T2l图线是一条过原点的直线，其斜率k＝4π2g，求出k，可得g＝4π2k.2、误差分析(1)本实验系统误差主要来源于单摆模型本身是否符合要求，即悬点是否固定；球、线是否符合要求；振动是圆锥摆还是同一竖直平面内的振动以及测量哪段长度作为摆长等等．(2)本实验偶然误差主要来自时间(即单摆周期)的测量上．要从摆球通过平衡位置开始计时，并采用倒数计时计数的方法，不能多记或漏记振动次数．为了减小偶然误差，进行多次测量后取平均值．(3)本实验中在长度(摆线长、摆球的直径)的测量时，读数读到毫米即可(即使用游标卡尺测摆球直径也只需读到毫米)；在时间的测量中，秒表读数的有效数字的末位在秒的十分位即可．【典例1】在“用单摆测定重力加速度”的实验中(1)以下关于本实验的措施中正确的是________．A．摆角应尽量大些B．摆线应适当长些C．摆球应选择密度较大的实心金属小球D．用停表测量周期时，应从摆球摆至最高点时开始计时(2)用50分度的游标卡尺测量小球的直径，如图所示的读数是________mm，用停表记录了单摆振动50次所用的时间如图所示，停表读数为________s.(3)考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，同学甲说：因为空气浮力与摆球重力方向相反，它对球的作用相当于重力加速度变小，因此振动周期变大，乙同学说：浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验，因此振动周期不变，这两个同学的说法中________．A．甲正确B．乙正确C．都错误【答案】(1)BC(2)17.50100.2(3)A【解析】(1)在摆角小于5°的情况下单摆的运动可以看做简谐运动，实验时摆角不能太大，不能超过5°，故A错误；实验中，摆线的长度应远远大于摆球的直径，适当增加摆线的长度，可以减小实验误差，故B正确；减小空气阻力的影响，选择密度较大的实心金属小球作为摆球，故C正确；用停表测量周期时，应从球到达平衡位置开始计时，这样误差小一些，故D错误．(2)由题图可看出，游标尺上的第25条刻度线与主尺上的4.2cm刻度线对齐了，则游标尺的零刻度线与此刻度线之间的距离为25×mm＝24.5mm，因4.2cm－24.5mm＝17.5mm，则游标尺的零刻度线应在17mm～18mm之间，游标尺读数为25×0.02mm＝0.50mm；则游标卡尺读数为17mm＋0.50mm＝17.50mm；由图示秒表可知，分针示数超过了半刻线，秒表示数为：60s＋40.2s＝100.2s；(3)考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，物体不只受重力了，加速度也不是重力加速度，实际加速度要减小，因此振动周期变大，甲同学说法正确．题组A基础过关练一、单选题1．在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中，摆球摆动稳定后，当它到达最低点时启动秒表开始计时，并记录此后摆球每次经过最低点的次数n（n=1、2、3...），当数到n=40时刚好停表，此时秒表读数为t。
高中物理选修一 新课改 讲义 10 B实验：用单摆测量重力加速度 中档版
实验：用单摆测量重力加速度知识点：实验：用单摆测量重力加速度一、实验原理由T ＝2πl g ，得g ＝4π2l T2，则测出单摆的摆长l 和周期T ，即可求出当地的重力加速度． 二、实验器材铁架台及铁夹，金属小球(有孔)、秒表、细线(1 m 左右)、刻度尺、游标卡尺．三、实验步骤1．让细线穿过小球上的小孔，在细线的穿出端打一个稍大一些的线结，制成一个单摆．2．将铁夹固定在铁架台上端，铁架台放在实验桌边，把单摆上端固定在铁夹上，使摆线自由下垂．在单摆平衡位置处做上标记．3．用刻度尺量出悬线长l ′(准确到mm)，用游标卡尺测出摆球的直径d ，则摆长为l ＝l ′＋d 2. 4．把单摆拉开一个角度，角度不大于5°，释放摆球．摆球经过最低位置时，用秒表开始计时，测出单摆完成30次(或50次)全振动的时间，求出一次全振动的时间，即为单摆的振动周期．5．改变摆长，反复测量几次，将数据填入表格．四、数据处理1．公式法：每改变一次摆长，将相应的l 和T 代入公式g ＝4π2l T2中求出g 值，最后求出g 的平均值．设计如下所示实验表格2．图像法：由T ＝2πl g 得T 2＝4π2g l ，以T 2为纵坐标，以l 为横坐标作出T 2－l 图像(如图1所示)．其斜率k ＝4π2g，由图像的斜率即可求出重力加速度g .图1五、注意事项1．选择细而不易伸长的线，长度一般不应短于1 m ；摆球应选用密度较大、直径较小的金属球．2．摆动时摆线偏离竖直方向的角度应很小．3．摆球摆动时，要使之保持在同一竖直平面内，不要形成圆锥摆．4．计算单摆的全振动次数时，应从摆球通过最低位置时开始计时，要测n 次全振动的时间t .例题精练1．（滨海县校级一模）某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中，小组成员在实验过程中有如下做法，其中正确的是（ ）A ．把单摆从平衡位置拉开30°的摆角，并在释放摆球的同时开始计时B ．测量摆球通过最低点100次的时间t ，则单摆周期为C ．用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大D ．选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小2．（海淀区二模）在用单摆测量重力加速度的实验中，用多组实验数据做出周期（T ）的平方和摆长（L ）的T 2﹣L 图线，可以求出重力加速度g 。
重力加速度的测定实验报告
重力加速度的测定实验报告实验报告：重力加速度的测定一、实验目的：通过实验测定地球表面上的重力加速度并验证其是否接近于标准重力加速度。
二、实验原理：1.重力加速度（g）是物体在自由下落过程中受到的加速度，是重力作用下物体在单位时间内速度增加的量。
2.在地球表面上，重力加速度近似等于9.8m/s²，可用加速度计测量重力加速度。
三、实验器材：1.加速度计2.常规实验器材：直尺、计时器、小球等四、实验步骤：1.将加速度计垂直放置在水平台面上，并使其与竖直方向平行。
2.使用直尺测量加速度计的高度，并将其记录下来。
记作L。
3.用小球轻轻击打加速度计，使其开始运动，并立即计时。
4.当加速度计再次回到开始位置时，立即停止计时。
5.将计时结果记录下来，记作T。
6.重复上述步骤多次，取多组数据。
五、实验数据记录：实验组数加速度计高度（L/m）运动时间（T/s）11.60.4121.60.4031.60.4241.60.3951.60.40六、数据处理与分析：1. 计算平均运动时间：T_avg = (T1 + T2 + T3 + T4 + T5) / 5 = (0.41 + 0.40 + 0.42 + 0.39 + 0.40) / 5 = 0.404 s2. 计算加速度：使用公式g = 2L / T_avg²g=2×1.6/(0.404)²=9.82m/s²七、结果与讨论：八、实验改进：1.为了提高实验精确度，可以多次重复测量，并取平均值。
2.使用更精确的加速度计来进行实验，以减小仪器误差。
3.确保小球碰撞加速度计的过程中不发生横向运动，以减小系统误差。
九、实验总结：。
测量重力加速度的重力加速度测量实验
测量重力加速度的重力加速度测量实验标题：测量重力加速度的重力加速度测量实验引言：重力加速度是物理学中的一个基本概念，它代表了物体在自由下落中所获得的速度增加率。
准确测量重力加速度对于许多物理应用和科学研究都至关重要。
本文将详细解读测量重力加速度的实验，包括实验的准备工作、实验过程以及实验的应用和其他专业性角度。
一、实验准备：1. 实验仪器和器材准备：(1) 自由下落装置：包括一个支架、一个准直器和一个释放装置。
(2) 计时器：用于准确测量自由下落物体的时间。
(3) 高精度水平仪：用于调整实验装置的水平度。
(4) 铅球：作为自由下落物体，具有一定质量和球形。
(5) 雷射测距仪：用于精确测量铅球的下落距离。
(6) 温度计：用于测量实验环境的温度。
2. 实验环境准备：(1) 确保实验室的温度和湿度稳定，以避免温度对实验结果的影响。
(2) 调整实验装置的水平度，以确保实验的准确性。
(3) 移除实验装置周围的任何干扰物，例如风扇或其他振动源。
二、实验过程：1. 调整实验装置：(1) 将自由下落装置固定在支架上，确保准直器与释放装置垂直。
(2) 使用高精度水平仪调整实验装置的水平度。
2. 测量重力加速度：(1) 将铅球放置在自由下落装置的释放装置上，并确保它处于稳定状态。
(2) 使用雷射测距仪测量铅球的下落距离。
(3) 释放铅球，并同时启动计时器。
(4) 当铅球触地时，停止计时器。
(5) 重复以上步骤多次，并记录每次实验的下落时间和下落距离。
三、实验应用和专业性角度：1. 应用：(1) 校正其他实验的时间测量：重力加速度测量实验可以提供准确的时间，可用于校正其他实验的时间测量误差。
(2) 建筑结构设计：测量重力加速度可以帮助工程师设计更安全和稳定的建筑结构。
(3) 航天工程：测量重力加速度对于航天器的设计和任务规划至关重要，如发射轨道的计算等。
(4) 弹道学研究：测量重力加速度可以帮助研究弹道学中物体的飞行轨迹和速度变化。
重力加速度实验
重力加速度实验重力是地球对物体的吸引力，是物体受到的作用力之一。
而重力加速度是指物体受到了重力作用后的加速度，通常用 g 表示。
本文将介绍重力加速度实验的步骤、原理和实验结果的处理。
实验步骤：1. 准备实验装置：需要一根直线竖直绳子、一根轻而均匀的细棒、一个小线圈，以及一个经过校准的秒表。
2. 固定绳子：将绳子固定在水平杆上，并确保绳子保持竖直。
3. 固定细棒：用小线圈将细棒系在绳子上，确保细棒能够自由摆动。
4. 手持细棒：用手拿住细棒，将其向旁边稍稍拉出并释放，使其摆动。
5. 计时：用秒表计时从细棒摆动开始到再次回到原位置的时间 t，并记录下来。
6. 重复实验：重复以上步骤多次，至少进行五次实验以获得准确的数据。
实验原理：重力加速度实验的原理基于牛顿第二定律以及简谐振动的性质。
牛顿第二定律告诉我们，物体的运动受到作用力的影响。
在这个实验中，物体所受的作用力即为重力，可以表示为 F = mg，其中 m 是物体的质量，g 是重力加速度。
而简谐振动是指物体的振动方式符合正弦或余弦函数的特点。
在本实验中，细棒的摆动可视为简谐振动。
根据简谐振动的特性，摆动的周期 T 与重力加速度 g 之间存在着关系：T = 2π√(L/g)其中，T 是摆动的周期，L 是细棒的长度。
实验结果的处理：通过记录多次实验的数据，可以计算出平均摆动周期 T 的值。
然后，将 T 的平方与细棒长度 L 的比值绘制成图表。
根据上述公式，该比值的斜率正比于重力加速度 g 的平方。
通过计算斜率的值，我们可以得到重力加速度的近似值。
需要注意的是，在实际操作中，通过使用较长的细棒和准确的测量仪器，可以减小误差的影响，并提高实验结果的准确性。
结论：通过重力加速度实验，我们能够通过测量摆动周期和细棒长度之间的关系，得出重力加速度的近似值。
这个实验是理解重力作用和验证牛顿第二定律的重要实验之一。
同时，也展示了简谐振动的基本原理和应用。
实验还可以进一步扩展，例如，通过改变细棒的质量，比较不同质量物体的重力加速度；或者比较不同地点的重力加速度，了解地球的引力在不同地点的变化情况等。
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实验十 重力加速度的测量
单摆是由一摆线l 连着重量为mg 的摆锤所组成的力学系统，是力学基础教科书中都要讨论的一个力学模型。
当年伽利略在观察比萨教堂中的吊灯摆动时发现，摆长一定的摆，其摆动周期不因摆角而变化，因此可用它来计时，后来惠更斯利用了伽利略的这个观察结果，发明了摆钟。
如今进行的单摆实验，是要进一步精确地研究该力学系统所包含的力学线性和非线性运动行为。
一、实验目的
1、学会使用DB-2A 单摆计数（时）仪和米尺，测准摆的周期和摆长。
2、验证摆长与周期的关系,掌握使用DB-2大学单摆仪测量当地重力加速度的方法。
3、初步了解误差的传递和合成。
二、实验原理
1. 利用单摆测量当地的重力加速度值g
用一不可伸长的轻线悬挂一小球，作幅角θ很小的摆动就是一单摆。
如图1所示。
设小球的质量为m ，其质心到摆的支点O 的距离为l (摆长)。
作用在小球上的切向力的大小为
θsin mg ，它总指向平衡点O '。
当θ角很小，则θθ≈sin ，切向力的大小为θm g ，按牛
顿第二定律，质点的运动方程为
θsin mg ma -=切， 即 θθ
sin 22mg dt
d ml -=，
因为θθ≈sin ，所以
θθl g
dt
d -=2
2， (1) 这是一简谐运动方程(参阅普通物理学中的简谐振动)，(1)式的解为
)cos()(0φωθ+=t P t ， （2） l
g
T
==
πω20， （3） 式中, P 为振幅，φ为幅角，0ω为角频率（固有频率），T 为周期。
可
见，单摆在摆角很小，不计阻力时的摆动为简谐振动，简谐振动是一切线性振动系统的共同特性，它们都以自己的固有频率作正弦振动，与此
同类的系统有：线性弹簧上的振子，LC 振荡回路中的电流，微波与光学谐振腔中的电磁场，电子围绕原子核的运动等，因此单摆的线性振动，是具有代表性的。
由（3）式可知该简谐振动固有角频率0ω的平方等于l g /，由此得出
g
l T π
2=， 224T l g π=， (4)
由（4）式可知，周期只与摆长有关。
实验时，测量一个周期的相对误差较大，一般是测量连续摆动n 个周期的时间t ，由（4）式得
222
4t
l
n g π=， (5)
式中π和n 不考虑误差，因此（5）式的误差传递公式为
t
t
l l g g ∆+∆=∆2 ， (6) 从上式可以看出，在l ∆、t ∆大体一定的情况下，增大l 和t 对测量g 有利。
三、实验仪器
DB-2大学单摆仪、DB-2A 单摆计数（时）仪
四、仪器使用说明
DB-2大学单摆仪（木球和钢球的直径都为25 mm ）不仅可用来测量重力加速度、验证单摆周期公式，而且还可以用量纲的方法推导出单摆周期与重力加速度的平方根成反比的关系，带有研究性质。
它具有结构简单、操作方便等特点。
DB-2A 单摆计数（时）仪是一种测量时间间隔的数字仪表。
该机由单片机和EPROM 等器件组成，程序固化在EPROM 中，具有记忆、存储功能，最多可依次记录64组脉冲输入时间，并可随意对记录的时间进行查询，还可以对组数，每组光电脉冲数根据需要进行设定。
本仪器有操作方便、性能稳定、可靠、计时准确，精度高等特点，是一种理想的计数、计时仪器。
DB-2A 单摆计数（时）仪面板结构图
1. 电源开关：控制仪器电源的通断
2. 输入：信号输入接口
3. 复位：系统复位按钮
4. 左上两位为脉冲组数显示窗
5. 中上为计时显示窗 6 .. 0—9为数字键
7. →为数据递增按键 8. ←为数据递减按键
用DB-2A 单摆计数（时）仪测周期时，小球下端安装有挡光条，另外还配有装光电门的支架。
使用时，先调整挡光条与光电门的位置，使挡光条能顺利通过光电门的中间。
使用如下：
1.将光电门和计（时）数仪输入口连接起来。
2．接通电源，仪器进入自检状态，板面显示88 888888四次后，进入初始设定状态，显示为P0164，表明每输入1个脉冲，计一次时间，共计64个时间数据。
如果想修改，如：4个脉冲计一次时间，共计50组时间，可通过数字键设定为P0450。
3．按“→”键或“←”键，面板显示00 000000，此时仪器处于待计时状态，输入完第1组脉冲后为开始计时的起点，此时面板显示“01 000000”，记完数后自动停止。
4．数据查询：若需要第9次脉冲的时间数，请按0、9两数字键，左边显示器显示“09”，右边显示器显示时间。
按“→”键则依次递增各次记录的数据，按“←”键则依次递减。
5．按9键两次，仪器又处于新的待计时状态，并把前次数据消除。
6．按“复位”按钮仪器重新启动（即清除
五、实验内容
1. 分别用米尺和游标卡尺,测量摆线长和摆球的半径.摆长l 等于摆线长加摆球的半径。
2. 当摆球的振幅小于摆长的
12
1时，摆角
5<θ。
3. 用计时器测量周期,参见有关计时器的使用. 4. 重力加速度g 的测量
六、数据处理
改变单摆的摆长l ，测量在
5<θ的情况下，连续摆动n 次的时间t,填入表1中。
表1: 改变摆长l ，在
5<θ的情况下，连续摆动20次时间t 的测量结果
表1的测量数据,有二种处理方法:
(1) 作图法:根据表1的数据,作l --T 2
直线,在直线上取二点A 和B,求直线斜率
2
12
1x x y y K --=
,由（4）式知
K
g 24π=， （7）
根据（7）式求重力加速度g.
(2) 计算法:根据表1的数据,分别计算,不同摆
长的重力加速度g 1, g 2, g 3, g 4, g 5, g 6,然后取平均,再计算不确定度.
七、注意事项
1. 仪器应保持清洁，并需存放于干燥、无腐蚀物质的环境中。
2. 注意光电管的正、负极性不能接反，其电阻小于3K 才能正常工作。
3. 挡片通过光电门的速度不能太慢，以免误计数。
4. 仪器维修应由专业人员进行。
5. 更换保险管时应先断开输入电源，以防触电。
保险管为0.2A 。
八、思考题
1、设单摆摆角θ接近
0时的周期为0T ，任意摆角θ时周期T ，二周期间的关系近似为
)2
sin 411(20θ
+=T T ，
若在
10=θ条件下测得T 值，将给g 值引入多大的相对误差？
2、有一摆长很长的单摆，不许直接去测量摆长，你设法用测时间的工具测出摆长？。