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1、實驗2使用單擺來測量重力加速度。實驗目的是討論實驗儀器的實驗內(nèi)容和實驗原理。實際上，1 .練習用秒表或周期測試儀和米尺測量單擺的周期和擺長；2.求出局部重力加速度g的值；3.考察單擺系統(tǒng)誤差對重力加速度測量的影響。實驗儀器、單擺游標卡尺(見實驗1)秒表或周期測試儀鋼卷尺乒乓球、米尺、擺球、立柱、擺角指示、立柱垂直調(diào)節(jié)螺釘、底座、平面鏡、周期測試儀簡介，儀器面板結(jié)構(gòu)如圖所示，(3)打開電源，時間顯示框顯示“是”，幾秒鐘后，(4)按下“周期數(shù)/時間”按鈕，選擇周期數(shù)1、10、20、30中的一個，相應的指示燈亮。再次按下“開始測量”按鈕，時間顯示框顯示“是”，測量狀態(tài)開始。當有信號時，循環(huán)編號顯示在
2、循環(huán)編號顯示框中，時間顯示框中顯示“00YE”。當測量在周期數(shù)顯示框中預先選擇的周期數(shù)時，儀器自動停止測量，測量的時間顯示在時間顯示框中。(5)按下“循環(huán)次數(shù)/時間”按鈕，依次提取小于所選循環(huán)次數(shù)的循環(huán)次數(shù)。如果選擇的周期數(shù)為“10”，則可以提取周期數(shù)為1和10的時間。使用方法(1)首先將光電開關(guān)連接線插入“信號輸入”端口，調(diào)整光電開關(guān)。(2)將電源線插入儀器后面的電源插座，并將保險絲安裝在電源插座中。實驗原理，用不可延伸的光線懸掛一個小球，以小角度擺動就構(gòu)成了單擺。讓球的質(zhì)量為，從質(zhì)心到鐘擺支點o的距離為。作用在球上的切向力總是指向平衡點。當角度很小時，切向力是，根據(jù)牛頓第二定律，質(zhì)點的運動
3、方程是，這是一個簡單的調(diào)和運動方程。可以知道，簡諧振動的角頻率的平方等于，因此得出結(jié)論，為了減小測量誤差，在實驗中測量連續(xù)周期時間。由于和是常數(shù)，不確定度傳遞公式為、實驗內(nèi)容：1。測量重力加速度g (1)用米尺測量擺線的長度；(2)用游標卡尺沿擺線方向測量單擺球的直徑，計算球的半徑；擺的擺動長度是。(3)測量當前條件下連續(xù)擺動次數(shù)的時間，代入公式(3-4)求出g值。要求重復測量4次(或用循環(huán)測試儀測量循環(huán))。(4)利用不確定度傳遞公式計算了廣義不確定度。(5)正確選擇和的值，力爭使測量的G值的相對不確定度小于0.5%。根據(jù)單擺理論，單擺擺線的質(zhì)量應該很小，這意味著擺線的質(zhì)量應該比單擺的質(zhì)量小得
4、多。普通實驗室單擺擺線的質(zhì)量小于錘質(zhì)量的0.3%，對重力測量的影響很小，因此在實驗條件下感覺不到這種影響。為了感受擺線質(zhì)量對單擺周期的影響，應該用粗擺線來測量，這樣每米擺線的質(zhì)量大約是單擺的1/30！在實驗中，用擺和擺線代替，使擺線的質(zhì)量達到擺的質(zhì)量，重復步驟1中的測量，并與第一次測量結(jié)果進行比較。3.考察空氣浮力對重力測量的影響在單擺理論中不考慮空氣浮力的影響。實際上，擺錘是鐵做的，它的密度比空氣的密度高得多，所以浮力效應在上面的測量中不能顯示出來。為了顯示浮力的影響，有必要選擇一個平均密度小的鐘擺。在實驗中，一個乒乓球被一根細線吊起作為單擺來測量重力，并與上面的結(jié)果“1”進行比較。1.你為什么需要測量
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