一、实验目的

1.研究影响单摆振动周期的因素，验证单摆的振动周期跟摆长的二次方根成正比。

2.测定重力加速度。

二、实验原理

A.研究单摆振动的周期

在同一地方，单摆振动所涉及到的因素是摆球的质量、振幅和摆长，这三种因素是否都影响振动的周期呢？我们在实验中，逐次使用三种因素中的两种因素不变，只改变一种因素，来研究（测量）振动周期跟这个变化因素的关系。以验证在偏角小于5°的条件下，单摆的振动周期跟摆长的二次方根成正比。

B.测重力加速度g

测出单摆的摆长L和振动周期T，根据公式T=2π即可得出，g=.

三、实验器材及使用方法

1.秒表：使用前要让表针复位到零处。

2.单摆及支架：图6-1所示为带有标尺的单摆支架，标尺上有角度的刻线，摆球运动时，摆线的最大偏角必须小于5°，单摆即做简谐运动。

图6-1

3.游标卡尺：用于测摆球的直径。

4.直尺：用于测摆的细线长度。

5.有中心孔的小钢球和铝球各一个。

四、实验步骤

1.用游标卡尺分别测小钢球和小铝球的直径。

2.校正标尺。在摆线下端穿上小铝球，并使之静止。旋转水平调节螺丝，使眼睛看到摆线跟它在反射镜中的像重合时，摆线恰好对准标尺的0°刻线处。(www.daowen.com)

3.以铝球作为摆球，调节摆长L（摆线长跟摆球半径之和），使L=1.200m。让单摆在摆线偏角小于5°的条件下，以较小的振幅振动。测50次全振动的时间。

4.将步骤3中的铝球换为钢球，其他条件不变，重复步骤3，测50次全振动的时间。

5.仍用钢球，摆长仍为L=1.200m。让单摆在偏角小于5°的条件下，以较大的振幅振动，测50次全振动的时间。

6.仍用钢球，把摆长改为L=0.600m，让单摆以小于5°的尽量小的偏角摆动，测50次全振动的时间。

7.填写实验报告，以下格式供参考：

实验报告

实验名称：研究单摆的振动周期，用单摆测重力加速度。

实验原理：

实验器材：单摆支架、小钢球、小铝球、游标卡尺、直尺、秒表等。

实验记录及研究结论：

当地重力加速度公认值g0= m·s-2研究结论：

平均绝对误差Δg=_____m·s-2。

实验值g=±Δg =_____m·s-2。

五、思考题

1.测量振动周期时，为什么要测50次全振动的时间，而不是只测1次全振动的时间？

2.为了减少计时的误差，计时的初位置是选摆球运动经过的最低点呢？还是选摆球运动经过的最高点。