单摆周期的测量误差与最大摆角的关系

对于单摆的周期,用周期公式算出的理论值T_0与实验测定值T之间的误差,随摆角增大而增大,最大摆角一般应小于5°.为了全面了解单摆周期误差随摆角增大而增大的情况,必须深入探讨周期与最大摆角的关系.     

用单摆法测重力加速度实验的改进

用单摆测重力加速度是大学和中学物理课的必做实验，实验装置简单，方法容易掌握，十分有助于提高学生分析、解决问题的能力．但由于多种原因使这个实验误差较大，进度缓慢，若对原有装置稍加变化，在单摆立柱和摆球之间固定一小图板，在图板上贴一张白纸，如图，就能有效的减小以下三方面的误差，并加快实验速度．实验装置图1．当摆球在空间摆动时，原单摆装置要求用目测观察摆球在一个平面内摆动就认为是单摆运动．但这种观察无显著的参照标准，极有可能把锥摆视为单摆，造成实验误差．若以图中贴纸图板表面为参照面，每次调节摆长后再调…     

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...     

摆的受迫振动和共振实验的改进

摆的受迫振动和共振实验的改进张兴万（云南省会泽县一中６５４２００）１．装置摆的受迫和共振实验装置如下图，它中方座支架、摆球、挂钩轴和轴套组成。摆球Ａ、Ｂ、Ｃ为乒乓球，Ｄ为钢质单摆球摆长在实验中．Ｄ作策动球，Ｃ作共振球，Ａ、Ｂ作受迫球．挂钩轴用４０ｃｆ...     

“金割”效应物理摆中共轭点的妙用

所谓"共轭点"，即为等周期共轭点，是复摆实验中常用的测量点.由我校陆正亚教授研制的"金割"效应物理摆主要是用"黄金分割率"优选周期的极值点，笔者发现该摆的共轭点则显得尤为重要，用法也非常巧妙.图该摆是由一带有刻度长为L的直杆上套一质量为。并可上下移动的摆锤组成，直杆一端挂在支架的刀口上作为摆的支点（如图）.当。移至距支点为X处时，若摆角很小，可以证明摆的振动周期为式中人是摆的质心在支点时的转动惯量，工。是摆的质心在支点时摆锤与支点的距离.若令h=X-X0，则对（1）式求导，由dT／dh可求得当T有极小值Tmin。时式中…     

ZY型单摆仪

ＺＹ型单摆仪王舟远（云南工学院基础部６５００５１）单摆测重力加速度是物理实验中的基础实验，要求学生用多种摆长进行振动周期的测定．现有仪器和方法是通过移动摆球位置实现改变摆长，这不仅费时费力，也难做到随意选取摆长和摆长测量的准确．由于摆球位置变动，需移...     

共振摆的正确使用

共振摆的正确使用何捷（南京师大物理系２１００２４）共振摆是用来演示共振现象的一种传统仪器，其构造如图１所示，在一根可绕两边轴转动的金属横梁上，挂几个单摆，其中Ａ、Ｂ、Ｇ的摆长相等，Ａ摆的摆球较大．演示时先使Ａ摆振动，Ａ摆的振动通过可绕轴转动的金属横梁...     

摆角对单摆周期的影响

1引言利用单摆周期公式T=2π测量重力加速度的实验中,要求摆角小于5°以减小误差．但是摆角的大小对单摆周期到底有什么影响?下面用能量守恒的方法来研究在保守力的作用下自由单摆(忽略阻力)的周期．     

盒式方便收放单摆

介绍一种盒式方便收放单摆,内装卷式弹簧和摆绳,收放盒被固定在单摆支架立柱上端,前端开有缺口的摆绳悬挂板处于立柱上部,摆绳自收放盒拉出后陷入摆绳悬挂板前端的缺口中,摆球被连接于摆绳下端,它能使摆绳的收放如同使用钢卷尺一样方便自如,从而既为学生节省了大量无谓的调节时间,又使摆绳长度的测量更准确．该项目已申请国家发明专利（申请号：2006100221584）．     

带电单摆的振动

位于重力场中的单摆,在摆角小于5°时,作简谐振动,其平衡位置为摆球静止时的位置,振动周期为T_o=2π√(L/g). 若将此单摆小球带上 q的电量,摆绳为绝缘细绳,置于匀强电场或匀强磁场中,其摆动是否仍是简谐振动?它的振动周期与不带电时的振动周期相比较有何改变?分析如下: 1 在匀强电场中 1.1 当把带电单摆放在如图1的匀强电场中带电摆球所受力有三个,一是细绳的张力,二是重力,三是电场力.由于电场     

对FD-DB-Ⅱ型单摆实验仪功能的拓展

通过对FD-DB-Ⅱ型单摆实验仪的研究,对该装置作了改进,增加了可计算振幅的刻度板,并使用电磁铁控制摆球的释放,由此可以研究周期T和角振幅θ0的关系,也可利用T-(sinθ0/2)~2 曲线外推后计算重力加速度g.     

沿摆线振动质点的周期

沿摆线振动质点的周期任常愚蔡吉花（黑龙江矿业学院，鸡西１５８１０５）我们知道单摆在摆动时，当振幅保持足够小时其振动周期才可以认为是一个定值，振幅比较大时周期就不能保持定值．而对于沿摆线振动的质点（摆线摆）其振动周期却不随振幅变化，只与振动轨迹的形状有...     

探究单摆加速度与摆角的关系

1建立单摆模型 如图1（a）所示,小球质量为m,绳长为L,单摆的摆角为a,将小球在A位置静止释放．     

用相平面法解大角度单摆运动方程

一、引言 长为l的轻杆和质量为m的小球所组成的单摆,当考虑到空气阻力时,则此摆的运动方 程为 式中h=, a是阻尼系数, 是角位移。如图 1所示。 方程(1)是典型的非线性方程,一般要得到它的解析解是困难的。通常我们假设0很小,使sin～0,此时(1)式即变为线性方程,那么就很容易获得共通解。但实际所遇到的单摆运动并非都满足小角位移的运动状态。因此在教学中同学们常常提出这样一个问题,能否存在更有效的方法来解释这一运动现象呢?对此利用相平面法可以较好地解释这个问题。此方法虽不能直接给出解析解.但能更直观、更形象地描述单摆的各个运动…     

偏摆对单摆振动周期的影响

偏摆对单摆振动周期的影响莫克威（长沙交通学院４１００７６）用单摆测量重力加速度的实验中，因为采用电子计时仪器，对周期测量的精度有较大提高．但是由于各种因素的影响，单摆的摆动平面或多或少地会偏离竖直平面，俗说“偏摆”，这种干扰对单摆运动周期会造成多大影...     

单摆振动周期与摆幅的相关性

在初等物理直到大学的普通物理中,单摆作为在保守力场中运动的一个典型例子,常被引用．所谓“单摆”,亦称“数学摆”,是一个上端被固定,由不能伸长的,而质量可忽略不计的细线或杆的下端,悬挂一个质量为ｍ的小球（可当作质点）的运动系统．当它仅在重力ｍｇ作用下,于铅直平面内摆动时,如果摆幅很小,则它的振动周期为：Ｔ＝２π,（１为悬线总长度）与摆幅无关．而且,实验上如果测定了ｌ和Ｔ,就可以求出重力加速度ｇ．可是人们往往忽略了这个公式的导出,有一个先决条件,那就是摆的振幅必须很小．事实上,单摆的振动周期,是与摆…     

关于用“符合法”测单摆周期的误差分析

在普通物理实验中,有时用“符合法”测单摆的周期。该实验装置(如图1所示)由水银槽M_0和M、标准摆N_0、待测摆N、电源E和灯泡R等组成。当且仅当N_0和N的摆尖同时接触水银槽中的水银时,灯泡才会亮。通常的做法是:取N_0的摆动     

第七章 机械振动和机械波

第七章机械振动和机械波练习一简谐振动单摆一、判断题１．简谐振动是匀变速运动；（）２．简谐振动加速度的方向总是指向平衡位置，与速度方向无关。（）３．单摆的摆长，就是单摆摆线的长度。（）４．在广州走时准确的摆钟，搬到北京后，摆钟走时将变慢。（）５．两个单...     

单摆运动中的能量损失与实验验证

本文编译自《Ｐｈｙｓｉｃｓｔｅａｃｈｅｒ》（见参考文献（１），文章认为单摆运动能量损失来自三个方面：作用在摆球和摆线上的空气阻力以及悬挂点的摩擦，由此算得在一个周期内，阻力消耗的能量使摆球水平位移减小的数值，理论值与实验结果非常接近。     

对单摆运动周期计算的讨论

对单摆运动周期计算的讨论陆荷琴，葛宇宏（盐城商业学校２２４００１）（盐城建筑工程学校２２４００１）物理教学过程中，常常要涉及计算处于超重、失重状态和处于迭加场中单摆的周期，在特定条件下，这些单摆周期计算的结果，可能式．于是平时勤学好问的学生提出了：根...