1、实验目的：
①学会用单摆测定当地的重力加速度；
②能正确熟练地使用秒表。
2、实验原理：
由单摆的周期公式T，可得。可见，测出单摆的摆长l和周期T，就可以求出当地的重力加速度g。
3、实验器材：
长约1 m的细线、沿径向开有小孔的金属小球、铁架台及配套的铁夹、从中间切开的橡皮塞、米尺、秒表。
4、实验步骤：
①让线的一端穿过小球的小孔，然后打一个比小孔大一些的线结；
②用切开的橡皮塞从中间夹住细线的另一端，用铁夹固定于铁架台上，把铁架台放在实验桌边如图所示，使铁夹伸出桌外，让摆球自由下垂；
③用米尺量出悬线长，精确到毫米；用游标卡尺测量摆球的直径，然后算出摆球的半径，也精确到毫米。则摆长；
④把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度（不超过5），然后放开摆球让它摆动，用秒表测出单摆做30～50次全振动所用的时间。计算出平衡摆动一次的时间即为周期；
⑤根据单摆的周期公式，计算出重力加速度。改变摆长，重做几次实验，计算每次实验的重力加速度，求出几次实验得到的重力加速度的平均值，即为本地区的重力加速度值。
也可以分别以和为纵坐标和横坐标，作出函数的图象，它应该是一条直线。根据这条直线的倾斜程度，可以求出，进而求出重力加速度。
5、注意事项：
①力求使支架处于稳定状态，摆线的悬挂端不应随意乱绕，应呈“点”悬状态。
②测量单摆的摆长时，应使摆球处于自由下垂状态，用米尺测出摆线的长度，再用游标卡尺测出摆球的直径，然后算出摆长（精确到毫米位）。
③单摆释放的角度应当很小，不超过10。摆球释放后，应力求使摆球在同一个竖直平面内摆动，然后再测量单摆的周期。
④在测量单摆的周期时，计时的起、终时刻，摆球都应恰好通过平衡位置（可提前画出单摆的平衡位置，作为计时参考点），以减小计时误差。用秒表测出单摆做30～50次全振动所用的时间，计算出平均摆动一次的时间，这个时间就是单摆的振动周期。
⑤从单摆的周期公式知道，周期跟偏角的大小、摆球的质量没有关系。如果时间允许的话，用实验验证这个结论。在重力加速度一定时，周期跟摆长的二次方根成正比。如果时间允许的话，算出不同摆长下周期跟相应摆长的二次方根之比，看看这些比值是否相等。
6、实验误差的来源及分析：
①本实验系统误差主要来源于单摆模型本身是否符合要求.即：悬点是否固定，是单摆还是复摆，球、线是否符合要求，振动是圆锥摆还是在同一竖直平面内振动以及测量哪段长度作为摆长等等。只要注意了上面这些方面，就可以使系统误差减小到远远小于偶然误差而可忽略不计的程度。
②本实验偶然误差主要来自时间（即单摆周期）的测量上，因此，要注意测准时间（周期）。要从摆球通过平衡位置开始计时，并采用倒数计时计数的方法，不能多记或漏记振动次数，为了减小偶然误差，应进行多次测量后取平均值。
③本实验中进行长度（摆线长、摆球的直径）的测量时。读数读到毫米位即可（即使用卡尺测摆球直径也只需读到毫米位）。时间的测量中，秒表读数的有效数字的末位在“秒”的十分位即可。
例、在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，用摆长l和周期T计算重力加速度的公式是________，若已知摆球直径为2.00cm，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图（1）所示，则单摆摆长是________，若测定了40次全振动的时间如图（2）中秒表所示，则秒表读数是________s，单摆摆动周期是_____s。
（1） （2）
解析：由单摆的周期，变形得。单摆的摆长。秒表读数是：。单摆摆动周期是：。
答案： 0.8740m 75.2 1.88
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