產(chǎn)品描述
實驗目的
1、學習用光電計時器測定單擺周期的方法。
2、掌握用單擺測定當?shù)氐闹亓铀俣鹊脑?，感受多次測量減小實驗誤差的方法。
實驗原理
擺角θ≦5°時，單擺的振動周期公式T=2π(L/g)½，由此可得：g=4π²L/T²。
只要我們測量出單擺的L和T值，就可以計算出重力加速度 g 。本實驗用尺測出擺長 L，用光電計時器測出周期 T。
實驗器材
| 序號 | 實驗箱名稱 | 器材名稱 | 數(shù)量 | 備注 |
| 1 | 高中物理通用組合儀器箱 | X型支座 | 1 | |
| 2 | 高中物理通用組合儀器箱 | 600mm支撐桿-公桿 | 1 | |
| 3 | 高中物理通用組合儀器箱 | 600mm支撐桿-母桿 | 1 | |
| 4 | 高中物理通用組合儀器箱 | 轉(zhuǎn)接頭 | 2 | |
| 5 | 高中物理通用組合儀器箱 | 卷尺 | 1 | |
| 6 | 運動與力 | 光電門 | 1 | |
| 7 | 光學 | 游標卡尺 | 1 | |
| 8 | 運動與力 | 單擺支桿 | 1 | |
| 9 | 運動與力 | 細魚線 | 1 | |
| 10 | 運動與力 | 半圓角度儀 | 1 | |
| 11 | 運動與力 | 單擺球組 | 1 | |
| 12 | 運動與力 | 紅黑導線 | 3 | |
| 13 | 高中物理通用組合儀器箱 | 剪刀 | 1 | |
| 14 | 運動與力 | 半牙螺絲M6*60 | 1 | |
| 15 | 運動與力 | 光電計時器 | 1 |
實驗步驟
1、如下圖所示，將長30cm 左右的細線的一端穿過雙線擺球上的小孔，細線的雙端分別穿過單擺支桿最里側(cè)和最外側(cè)的兩個小孔后打結(jié)，拉起細線，然后掛在轉(zhuǎn)接頭上。轉(zhuǎn)接頭可以上下滑動，這樣就做成了一個可以改變擺長的單擺。將光電門連接到支桿上并用轉(zhuǎn)接頭固定在支撐桿上。
2、用卷尺量出單擺支桿下邊緣到擺球下邊緣的垂直長度L1（精確到毫米），用游標卡尺測量鋼球的直徑 d，得到擺球的半徑 r。則擺長 L=L1-d/2，將結(jié)果記錄在實驗數(shù)據(jù)表中。將擺球拉離豎直位置（偏角θ≦5°），無初速釋放擺球。
3、把光電門用導線與數(shù)字計數(shù)器插口相連接，打開電源開關(guān)。按動數(shù)字計時器功能鍵，切換至“周期”測量功能。使單擺球自然下垂時擺球的中心正對光電門中心小孔。
4、將擺球拉離平衡位置，再自由釋放，使之在同一平面內(nèi)自由擺動，計時器測量擺動周期，當單擺擺動 50 個周期時，按功能鍵使計時器停止計時，顯示累計時間，計算出一次擺動的時間即為單擺振動周期，由周期公式T=2π(L/g)½ 計算重力加速度：g=4π²L/T²。
5、重復上述實驗 5 次，將實驗數(shù)據(jù)記錄在表中。
實驗數(shù)據(jù)表
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實驗次數(shù) |
擺長L/m |
振動次數(shù)n |
時間t/s |
周期T/s |
重力加速度 g/(m/s²) |
g 的平均值 m/s² |
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1 |
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2 |
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3 |
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4 |
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6、實驗完畢，整理收納實驗儀器。
結(jié)果與討論
1、實驗測得的重力加速度平均值 g= 。
2、將測得的重力加速度值與當?shù)氐闹亓铀俣戎颠M行比較，分析產(chǎn)生誤差的原因？
附錄
重力加速度標準值 9.80665m/s²。
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