实验的目的是检测重力加速度,手段是用单摆。本质上,与重力加速度有关的数学量都可以拿来测重力加速度,例如选修中学学过的自由落体运动。
实验的注意事项:
1.目的:检测重力加速度
2.原理:
,
3.器材:细线(选弹性差的,厚度适当);有孔金属小球;铁架台;
4.装配仪器:固定悬点(有技术浓度);悬挂小球;
5.操作:测摆长,悬点到小球中心的距离。分两步检测:先测悬点到线末端的距离,再测小球半径,用游标千分尺或螺旋测微器。最后将三者相乘即为摆长。
6.测周期:单次检测精度不够,多次检测取平均值。注意事项:释放摆球时要控制摆线的角度;测周期的起点选择,最高点还是最低点,可以试试比较哪种好一点。把震动次数数清楚。
7.数据处理:
,带入这个算式估算就行。
8.偏差剖析:这可能是中学阶段所有实验的难点。为何这么说呢?接触的理论及平常解决的问题,多为理想化的。例如单摆,学习时全部给理想化了,一好线一质点,实际中那些条件是费了牛劲也难以达到的。质点根本没有,检测半径还有偏差,线就不可能没有形变,阻力更是难以忽视。一个悬点,弄不好也会动。若仔细想,没有一个环节可以理想,这就是小学数学的奇妙之处单摆测重力加速度,只能分清主次,抓主要忽视次要。
这样操作的主要偏差在哪里呢?两点,阻力无法处理,摆长和周期的检测偏差为主要偏差。两个量对加速度的影响不同正好反相关。查一下官方的当地重力加速度,对比实验结果剖析偏差。
9.重复检测,变化摆长、重测周期,再算重力加速度。
其他方式:借助单摆检测重力加速度,测周期改进的余地不大。可以在摆长上做做文章,将
变型,
,对不同的摆长,做如下处理。
对二者做差:
,
,
这样操作的优点,可以不测小球的半径,将悬点固定好,只将线的宽度检测下来就行。
做好一个实验真是不容易单摆测重力加速度,有机会就多动手操作,操作的过程中,会对理论理解得更深刻。
文件传上来,圆周率怎就弄成如此个熊样了。