对"等效重力加速度"的质疑

单摆做简谐运动时，其振动周期T=2π√l/g.其中l、g分别为单摆摆长和单摆所处位置的重力加速度．在高中总复习阶段复习单摆时，很多教师经常会为学生讲解或布置诸如单摆放在固定光滑斜面上、竖直或水平加速的装置中、匀强电场或匀强磁场中等一些变形题目，来求解上述新情景下单摆的振动周期，以加深学生对单摆振动规律的认识，并培养学生的知识迁移能力．然而，有很多复习参考书为学生提供了一种解答方法，即在求解上述新情景下单摆的振动周期时，只需用新情景下的等效重力加速度g’代替原来单摆周期公式中的重力     

单摆周期公式的讨论

学生对单摆周期公式T=2π／L/g都能理解，但对“变形单摆”问题感到束手无策．本文就“单摆的摆长”和单摆的“等效重力加速度”做一阐述，从而导求出运用单摆周期公式T=2π／L/g的一般规律．     

单摆测定重力加速度实验的改进

用单摆测定重力加速度实验不仅是高中物理教材中的学生实验,而且是许多大学的普通物理实验的项目。该实验具有原理清晰、设备简单、操作容易的特点。不足的是学生普遍感到难以准确测量单摆的摆长。为了解决这个问题,我们利用了焦利氏秤。不仅避开了测量摆长的困难,而且提高了实验的精确度,具体方法如下。如图所示,在焦利氏秤(F)的A点系一摆长约120cm的单摆;B为一夹子,可夹住摆线,以改变单摆的摆长。调节焦利氏秤的旋钮E,使单摆的摆长BC约为100cm。设此时的摆长为L_1,则有 T_1=2π (L_1/g)~(1/2) (1) 测出此时的周期T_1,记下游标(D)读数x_1。松开夹子B,调节旋钮E,使单摆摆长为     

大学物理教学中对大角度单摆的介绍

大学物理的教学在简谐振动部分介绍了小角度单摆,但没有介绍摆角较大时单摆的运动.利用Matlab研究了大角度的单摆运动,得到了大角度单摆的运动曲线,曲线表明,尽管摆角较大时单摆不再做简谐振动,但其运动曲线看似余弦曲线,且具有一定的周期性;文章给出了小角度单摆的相图及其与实际摆动的对比动画;对大角度单摆运动的相图进行了分析,说明在摆角较大时单摆的运动将不同于简谐振动而更加复杂.在此基础上,探讨了如何把所得结论引入到大学物理教学中,以加深和拓展学生对单摆运动的理解.     

共振法测刚体转动惯量的研究

文章基于共振原理,将三线摆和单摆结合起来,利用共振状态下的单摆周期等效于三线摆的周期,将单摆的周期公式代入三线摆求转动惯量的理论推导式中,消掉重力加速度g,达到计算不用考虑g值的目的。     

用数字计时器测定单摆周期

单摆在摆角很小的情况下,振动周期为:T=2π(g/l)~(1/2)(1)测得单摆的振动周期T及摆长l,就可算出重力加速度g值,即:g=4π~2l/T~2(2) 通常,单摆的振动周期是用停表来测定。由于停表精度不够,特别是单摆振动周期的起讫位置不易判断,以致按停表的时刻提早或推迟,周期不易测准。如采用能测三次挡光时间     

减小单摆测重力加速度误差的方法

单摆周期当θ<5°时,取零级近似,单摆周期公式为T =2π(l/g)~(1/2).由此公式用单摆测当地的重力加速度而引起的系统误差是不可避免的.而各地区的重力加速度值随地区的纬度和相对海平面的高度不同差异很小,近两极处的g值(最大)与赤道附近的g值(最小)相差也仅约1/300.用单摆测出的g值要反映出这些差异,这就要求g的     

单摆振动周期计算中的一个问题

单摆当摆角0<5°时,其振动周期T=2π,其中g为摆所在位置地球表面附近处的重力加速度,因为对地球而言,表面各处重力加速度值变化不大可近似为常量即g=9.8m／s2,故常说单摆的周期只取决于单摆自身的性质,但是应当指出的是,只有当单摆的悬挂点相对地球静止时,上述结论才是正确的.如果出现较为复杂的情形,则上式中的g就不再是重力加速度g,而应理解为"表观重力加速度     

影响单摆实验的因素及改进方法

用单摆测定当地的重力加速度和单摆振动定律的验证,很容易做.下面谈谈影响单摆实验的几个因素及其解决方法.1 用单摆测定当地重力加速度 可见,g的测定主要取决于l和T.因此,为了提高实验的精度,在测量过程中必须注意以下几个方面.     

双单摆、双弹簧振子振动示波

利用示波器演示机械振动,方法简单,效果也比较好。吉林大学物理系根据文献制做了一个单摆振动示波装置。我们在此基础上又做了一些改进,将一个单摆改为双单摆,并加进双弹簧振子,使得整个装置可以将振动的有关內容(除参考圆外)全部演示出来。原理单摆与弹簧振子示波的原理是相同的,我们以单摆示波为例。实验的基本原理如图1所示。用两个同样的单摆装置,可同时演示出两个谐振动以及它们的振动合成。实际电路如图     

介绍一种简便易行而又准确的测量重力加速度g的演示实验

众所周知,用单摆的方法测量重力加速度g是最简单的。在一条质量可忽略不计,伸长也可不考虑的弦线的下端悬挂一个金属球,球的大小和线长相比非常小,从而可以把球看作是质点,这就成为一个理想的单摆,当摆的摆角幅度小于5°时,我们得到简谐振动的周期为     

单片机控制的单摆实验系统

针对传统测量单摆周期实验中计时不准等不足,设计了利用单片机控制单摆实验来测周期T和重力加速度g,文中详细地介绍了硬件电路和软件设计.     

静电单摆实验的研究

静电单摆是一个静电演示实验，由于这个实验生动形象，我们将其拓展成为本校高二自主物理实验选修课的一个课题．让学生做静电单摆实验会收到意想不到的教学效果．经过几年的教学实践，学生普遍反映收获较大，对静电知识的掌握有较大的提高，尽管有些知识未学过，但通过实验仍能理解和掌握．下面将有关静电单摆实验的这一课题介绍如下．     

引入转动惯量减小重力加速度测量的系统误差

把刚体模型理论中的转动惯量等引入到单摆测量系统中进行误差修正, 使系统误差减少了近6 0%. 另 外, 此系统误差处理方法不但可以使学生对单摆运动有更深刻的认识, 还可以扩展学生视野, 培养学生将所学知识 运用到实际中去的理念     

单摆实验剖析

单摆是一个传统的实验,许多学生在中学已经做过,但我们还是把它作为一个可以在简单中见深度、有丰富实验思想和训练内容,可以面对各种不同层次学生的必做实验。下面从实验的各个方面提出一些问题来进行剖析。     

基于激光反射法的单摆测量重力加速度

为提高单摆测量重力加速度的精度,在传统单摆测量方法的基础上,提出了基于激光反射法在单摆上测量重力加速度的方法.该方法利用激光反射法提高单摆周期的探测精度,利用逐差法减小单摆摆长的测量误差,能有效地避免微小圆锥摆对于测量精度的影响.实验结果表明:该方法测得武汉当地的重力加速度为g=9.792m/s2,与用原子干涉法的测量结果相比在误差范围内(±0.002m/s2)一致.     

单摆周期公式的来源和推导

本文介绍了单摆周期公式发现的历史,并提供了一种较简单的、接近惠更斯时代知识背景的推导方法. 一 问题的缘起 我们在上《单摆》这一节课,讲到《单摆振动的周期》这部分时,一般用实验演示单摆振动的周期与振幅、摆长、摆球的质量、重力加速度的关系.     

用微元法推导无阻尼单摆运动任意角度下的周期公式

对单摆运动进行了讨论。通过对单摆进行能量分析,得出了单摆角频率与角度的关系式,然后运用微元法,推导出了单摆的理论周期公式。计算结果表明,所得到的单摆运动周期的理论公式与展开公式符合得很好。     

模拟其他行星重力加速度的单摆装置

模拟其他行星重力加速度的单摆装置刘战存，王晓萌（北京师院分院１０００５３）我们参考了有关材料（１），在普通单摆的基础上，增加了一些装置，可以使学生在课堂上模拟其它行星（如土星、海王星等）的重力场，测定其重力加速度的值．图１为装置简图，摆球为一直径３５...     

空碗变鱼

单摆的周期公式T=2π√l/g适用于惯性系，即单摆的悬点相对地面处于静止状态或匀速运动状态，而不适用于非惯性系，当单摆的悬点有加速度时怎样求周期呢?下面介绍用“惯性力”求其周期。