Question

一同学利用单摆来测定重力加速度，他是这样做的：
①取一根丝线，一端穿过球心的小孔，然后打一个结，另一端缠绕在铁架台上细杆上，如图所示；
②用米尺量得丝线长为10cm作为摆长；
③为了使实验看得更清楚，将摆球向一侧偏离20°后放开小球；
④在放下摆球的同时开始计时；
⑤记下摆球完成一次全振动的时间即为周期T；
⑥把所测数据代入算式g=

4π2L

T2

，就求得当地重力加速度．
指出这个学生在实验中的错误或不妥之处并写出正确的做法．
（1）

线不应缠绕在铁杆上，这样会使悬点不固定，摆长变化．应将悬点固定．

（2）

摆线过短，一般取1m左右．且摆长等于摆线的长度与 摆球的半径之和．

（3）

偏角太大，一般不超过5°

（4）

应从摆球通过平衡位置开始计时，以减小误差．

（5）

应取全振动30次左右的时间t，由T=

t

n

求周期．

（6）

重复几次实验，求g的平均值

．

Answer 1

分析：根据实验的原理和注意事项确定实验的错误之处，从而结合原理和注意事项得出正确的做法．

解答：解：（1）另一端缠绕在铁架台上细杆上，小球摆动时，摆长会发生变化，所以线不应缠绕在铁杆上，这样会使悬点不固定，摆长变化．应将悬点固定．
（2）摆长等于摆线的长度与摆球的半径之和，且摆线的长度要求在1m左右．
（3）摆角较大，摆球的运动不能看成简谐运动，所以摆角一般不超过5°．
（4）在放下摆球的同时开始计时，测量的误差较大，应该在小球运动到平衡位置开始计时．
（5）测量一次全振动求周期误差较大，所以应该取全振动30次左右的时间t，由T=

t

n

求周期．
（6）仅通过一次实验得出重力加速度误差较大，应该多次测量取平均值．
故答案为：（1）线不应缠绕在铁杆上，这样会使悬点不固定，摆长变化．应将悬点固定．
（2）摆线过短，一般取1m左右．且摆长等于摆线的长度与 摆球的半径之和．
（3）偏角太大，一般不超过5°．
（4）应从摆球通过平衡位置开始计时，以减小误差．
（5）应取全振动30次左右的时间t，由T=

t

n

求周期．
（6）重复几次实验，求g的平均值

点评：解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，并且在实验中不断的尝试和实践才能加深理解．