| L(cm) | n | t(s) | T(s) | T²(s²) |
|---|---|---|---|---|
| 计时后记录 | ||||
单摆做简谐运动时,周期只与摆长 L 和重力加速度 g 有关,与振幅和质量无关(等时性)。
注意:摆长 = 悬线长度 + 球的半径,不是仅悬线长度。
T² 与 L 成正比,T²-L 图是过原点的直线,斜率 k = 4π²/g。
从斜率求 g:g = 4π²/k
考点:为什么用 T²-L 图而不是 T-L 图?因为 T² 与 L 是线性关系,便于拟合。
小角度:摆角 θ < 5°,否则不满足简谐运动近似。
测多次取平均:测 30~50 次全振动的总时间再除以次数,减小人工计时误差。
摆长测量:L = 悬线长度 + 球半径 r。
全振动:从最大偏移开始,回到同侧最大偏移为一次全振动。
高考考点:为什么要测多次全振动取平均?减小反应时间误差。
g 偏大:L 测量偏小(忘加球半径)或 T 测量偏小(计数多算)。
g 偏小:L 测量偏大或 T 测量偏大(计数少算)。
摆角过大:周期偏大 → g 偏小。
考点提醒:摆线太短或用橡皮线会导致什么后果?
题目:测得 L=80.0cm 时,30 次全振动 t=53.86s。球径 d=2.00cm。求 g。