自製單擺實驗裝置

② 怎樣做單擺實驗

【實驗目的】
1. 用單擺測量當地的重力加速度。
2. 研究單擺振動的周期。
【儀器用具】
單擺，米尺，停表（或數字毫秒計，），游標卡尺。
【實驗原理】
用重量可忽視的細線吊起一質量為 的小重錘，使其左右擺動，當擺角為 時，重錘所受合外力大小等於 （圖1），其中 為當地的重力加速度，這時錘的線加速度 。設單擺長為 ，則擺的角加速度 等於 ，即
. （1）
當擺角甚小時（一般講 4°），可認為 ，這時
. （2）
即振動的角加速度和角位移成比例，式中的負號表示角加速度和角位移的方向總是相反。此時單擺的振動是簡諧振動。從理論分析得知，其振動周期 和上述比例系數的關系是 ，所以
. (3)
式中 為單擺擺長,是擺錘重到懸點的距離, 為當地的重力加速度。變換式（3）可得
. （4）
將測出的擺長 和對應和周期 代入上式可求出當地的重力加速度之值。又可將此式改寫成
. （5）
這表示 和 之間，具有線性關系， 為其斜率，如就各種擺長測出各對應周期，則可從 圖線的斜率求出 值。
擺的振動周期 和擺角 之間的關系，經理論推導可得
.
其中 為0°時的周期。如略去 及其後各項，則
. (6)
如測出不同擺角 的周期 ,作 圖線就可檢驗此式。
【實驗內容與要求】
1． 取擺長約為1m的單擺，用米尺測量擺線長 ，用游標卡尺測量擺錘的高度 ，各兩次。用米尺測長度時，應注意使米尺和被測擺線平行，並盡量靠近，讀數時視線要和尺的方向垂直以防止由於視差產生的誤差。
用停表測量單擺連續擺動50個周期的時間 ，測6次。注意擺角 要小於5°。
用停表測周期時，應在擺錘通過平衡位置時按停表並數「0」，在完成一個周期時
「1」，以後繼續在每完成一個周期時數2、3、…，最後，在數第50的同時停住停
表。
2． 將擺長每次縮短約10cm，測其擺長及其周期.
3． 用步驟1的數據求 及其誤差。
4． 用步驟1和2的數據作 圖線，並求直線的斜率和 值。
5． 用步驟3的數據作 圖線，從圖線的截距和斜率，檢驗式（6）中 的
系數是否等於 。
【注意事項】
1． 使用停表前先上緊發條，但不要過緊，以免損壞發條。
2． 按表時不要用力過猛，以防損壞機件。
3． 回表後，如秒錶不指零，應記下其數值（零點讀數），實驗後從測量值中將其減去
（注意符號）。
4． 要特別注意防止摔碰停表，不使用時一定將表放在實驗台中央的盒中。

③ 怎樣測量單擺的擺動周期 自製一個簡單的單擺,寫出所需器材和步驟

繩子、石頭、手機
把石頭用繩子栓起來,提著,晃動一下,讓石頭盪起來.這時你可得穩住了,要麼你把它拴到桌子上吊著.當石頭盪到左邊最高點時,讓手機開始記時,當石頭再次到達左邊最高點時,記時完畢.這個時間就是單擺的周期.

④ 設計單擺的實驗材料需要什麼

(1)進行試驗
（2）、1、兩個質量不同的小球,長度一定的繩子,支架或固定點,計時器
2、利用類似沙漏的裝置
3、輕球質量m、重球質量M、時間t

⑤ 單擺實驗的儀器用具

單擺，米尺，停表（或數字毫秒計，），游標卡尺。

⑥ 製作簡易單擺

答案： 解析： 從上面實驗可以看出，單擺每隔0 . 4 s來回擺動一次．從沙漏形成的曲線來看，每隔0 . 4 s曲線重復出現一次，它是周期函數，周期為T＝0 . 4．從圖象上還可以看到，單擺來回擺動一次要0 . 4 s，擺到最左邊到最右邊時偏離平衡位置都是2 cm．

⑦ 如圖（a）為測量重力加速度的實驗裝置，細線的上端固定在鐵架台上，下端系一個小鋼球，做成一個單擺．測

（1）實驗時，運用b懸掛方式，單擺在擺動的過程中，擺長在變化，對測量內有影響，c懸掛方容式，擺長不變．知c懸掛方式較好．
因為在擺球在平衡位置時速度最大，在平衡位置計時誤差較小．
根據單擺的周期公式T=2π