實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)量重力加速度

2022.06.20 山西

實(shí)驗(yàn)的目的是測(cè)量重力加速度，手段是用單擺。本質(zhì)上，與重力加速度有關(guān)的物理量都可以用來(lái)測(cè)重力加速度，比如必修一中學(xué)過(guò)的自由落體運(yùn)動(dòng)。

實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)：

1.目的：測(cè)量重力加速度

2.原理：

，

3.器材：細(xì)線（選彈性差的，長(zhǎng)度適當(dāng)）；有孔金屬小球；鐵架臺(tái)；

4.裝配儀器:固定懸點(diǎn)（有技術(shù)含量）；懸掛小球；

5.操作：測(cè)擺長(zhǎng)，懸點(diǎn)到小球中心的距離。分兩步測(cè)量：先測(cè)懸點(diǎn)到線末端的距離，再測(cè)小球直徑，用游標(biāo)卡尺或螺旋測(cè)微器。最后將兩者相加即為擺長(zhǎng)。

6.測(cè)周期：?jiǎn)未螠y(cè)量精度不夠，多次測(cè)量取平均值。注意事項(xiàng)：釋放擺球時(shí)要控制擺線的角度；測(cè)周期的起點(diǎn)選擇，最低點(diǎn)還是最高點(diǎn)，可以試試比較哪種好一點(diǎn)。把振動(dòng)次數(shù)數(shù)清楚。

7.數(shù)據(jù)處理：

，帶入這個(gè)式子計(jì)算就行。

8.誤差分析：這可能是高中階段所有實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)。為什么如此說(shuō)呢？接觸的理論及平時(shí)解決的問(wèn)題，多為理想化的。比如單擺，學(xué)習(xí)時(shí)全部給理想化了，一好線一質(zhì)點(diǎn)，實(shí)際中這些條件是費(fèi)了牛勁也無(wú)法達(dá)到的。質(zhì)點(diǎn)根本沒(méi)有，測(cè)量直徑還有誤差，線就不可能沒(méi)有形變，阻力更是無(wú)法忽略。一個(gè)懸點(diǎn)，弄不好也會(huì)動(dòng)。若仔細(xì)想，沒(méi)有一個(gè)環(huán)節(jié)可以理想，這就是高中物理的奇妙之處，只能分清主次，抓主要忽略次要。

這樣操作的主要誤差在哪兒呢？?jī)牲c(diǎn)，阻力沒(méi)法處理，擺長(zhǎng)和周期的測(cè)量誤差為主要誤差。兩個(gè)量對(duì)加速度的影響不同恰好反相關(guān)。查一下官方的當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋瑢?duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析誤差。

9.重復(fù)測(cè)量，變化擺長(zhǎng)、重測(cè)周期，再算重力加速度。

其他方法：利用單擺測(cè)量重力加速度，測(cè)周期改進(jìn)的余地不大?？梢栽跀[長(zhǎng)上做做文章，將

變形，