单摆实验视频
怎样做单摆实验？
【实验目的】
1. 用单摆测量当地的重力加速度。
2. 研究单摆振动的周期。
【仪器用具】
单摆，米尺，停表（或数字毫秒计，），游标卡尺。
【实验原理】
用重量可忽视的细线吊起一质量为 的小重锤，使其左右摆动，当摆角为 时，重锤所受合外力大小等于 （图1），其中 为当地的重力加速度，这时锤的线加速度 。设单摆长为 ，则摆的角加速度 等于 ，即
. （1）
当摆角甚小时（一般讲 4°），可认为 ，这时
. （2）
即振动的角加速度和角位移成比例，式中的负号表示角加速度和角位移的方向总是相反。此时单摆的振动是简谐振动。从理论分析得知，其振动周期 和上述比例系数的关系是 ，所以
. (3)
式中 为单摆摆长,是摆锤重到悬点的距离, 为当地的重力加速度。变换式（3）可得
. （4）
将测出的摆长 和对应和周期 代入上式可求出当地的重力加速度之值。又可将此式改写成
. （5）
这表示 和 之间，具有线性关系， 为其斜率，如就各种摆长测出各对应周期，则可从 图线的斜率求出 值。
摆的振动周期 和摆角 之间的关系，经理论推导可得
.
其中 为0°时的周期。如略去 及其后各项，则
. (6)
如测出不同摆角 的周期 ,作 图线就可检验此式。
【实验内容与要求】
1． 取摆长约为1m的单摆，用米尺测量摆线长 ，用游标卡尺测量摆锤的高度 ，各两次。用米尺测长度时，应注意使米尺和被测摆线平行，并尽量靠近，读数时视线要和尺的方向垂直以防止由于视差产生的误差。
用停表测量单摆连续摆动50个周期的时间 ，测6次。注意摆角 要小于5°。
用停表测周期时，应在摆锤通过平衡位置时按停表并数“0”，在完成一个周期时
“1”，以后继续在每完成一个周期时数2、3、…，最后，在数第50的同时停住停
表。
2． 将摆长每次缩短约10cm，测其摆长及其周期.
3． 用步骤1的数据求 及其误差。
4． 用步骤1和2的数据作 图线，并求直线的斜率和 值。
5． 用步骤3的数据作 图线，从图线的截距和斜率，检验式（6）中 的
系数是否等于 。
【注意事项】
1． 使用停表前先上紧发条，但不要过紧，以免损坏发条。
2． 按表时不要用力过猛，以防损坏机件。
3． 回表后，如秒表不指零，应记下其数值（零点读数），实验后从测量值中将其减去
（注意符号）。
4． 要特别注意防止摔碰停表，不使用时一定将表放在实验台中央的盒中。
单摆定理
分类: 理工学科
问题描述:
谁知道单摆定理，就是周期与摆长的关系的那个，告诉一下，谢谢！
解析:
根据F向=MV^2/R或MgΔH=MV^2/2来算速度.
形异质同的单摆物理模型的周期
单摆由一根不可伸长的细线，系一可视为质点的摆球构成。显
然，它是一种抽象化了的理想模型。当单摆振动时，其回复力由重
力沿圆弧切线方向的分力提供，如图1所示。当单摆的最大摆
角时，由于
（x为振子相对平衡位置0的位移大小，为单摆的摆长）。考虑到回
复力的方向与位移的方向相反，有
即此时单摆做简谐振动，其振动周期
对于形异质同的单摆模型，由于回复力具有相同的规律，其周期公
式也具有相同的形式，其中为等效摆长，为等效重力
加速度。
一、等效摆长的计算
单摆的运动轨迹点是一小段圆弧，其轨道半径R与等效摆长相
等，即=R。对于形异质同的单摆物理模型，不管有无“悬点”，
只要搞清了圆弧轨道的半径R，单摆的周期即可用计算。
例一：如图2为一双线摆，摆球由两根长度均为的细线悬挂在
天花板上，且悬线与水平方向的夹解为，求摆球垂直于纸面做简
谐振动的周期？如果左侧摆长度L与右侧不相等，且，结
果又怎样？
分析：无论在左右两侧摆线是否相等，只要，单摆圆弧
轨道半径，故振动周期。
例二，如图3为一摆长为的单摆，悬点0的正下方距悬点h处有
一颗钉子。当把摆球向左偏离竖直线很小的角度释放，求摆球的振
动周期。
分析：释放摆球后，由于摆球在一个振动周期内都是做圆弧运动。
一个圆弧的半径为，一个为，且最大摆角很小，故
，
即
例三，如图4，在光滑的水平导轨上有一质量为m的小车（可视
为质点），小车上用长为的细绳连一质量也是m的摆球。现使摆
球偏离竖直方向很小的角度从静止释放，求单摆的振动周期。
分析：小车和摆球在水平方向不受力，共质量中心的0的水平位置不
变；竖直方向的位移的的最大值为，因很小可忽略，
故摆球可认为绕0点做简谐振动，其周期
例四：如图5为一半径为R的光滑凹槽，现将一半径为为r的小球
稍稍从偏离最低点的位置释放，求往复运动的周期。
分析：小球做往复运动的回复力与单摆振动的回复力均为重力沿圆
弧切线方向的分力，其运动与摆长为R-r的单摆振动等效，其周期
二、等效重力加速度的计算
质同形异的单摆，其回复力总可以写作，其中
即为等效重力加速度，在数值上等于单摆相对于“悬点”静止时
摆线对摆球的拉力与摆球的质量的比值，即。
例五：如图6-（a）和图6-（b）所示，在竖直向下和水平向右的
匀强电场中，各有一质量为m，电量为+q的带电不球，用摆长为的
细线构成一个单摆。已知电场强度均为E。求单摆振动的周期。
分析：当摆球相对于悬点静止时，摆球均处于平衡状态，其受力分
析如图6-（a）和图6-（b）所示。
在图6-（a）中，
在图6-（b）中，
例六：如图7-（a）所示，将一摆长为的单摆置于倾角为的光
滑斜面上，求单摆的振动周期。
分析：让单摆相对于悬点静止，摆球处于平衡状态，其受力分析平
面图如图7-（b）显然有， 其振动周期
例七：如图8，在倾角为的光滑斜面上，有一小车沿斜面自由
滑下。小车的顶棚悬一摆长为的单摆，求此时单摆的振动周期。
分析：当小车自由下滑时，摆球相对于悬点静止时，悬线必和斜面
垂直，此时，重力沿斜面方向的分力产生和小车相同的加速
度垂直于斜面方向的分力与悬线的拉力平衡，即
， 其周期
必须注意的是在利用时，的计算不能将振动过程中始
终沿摆线方向的力包括在内。因为唯一决定单摆振动周期的只是沿
圆周切线方向的回复力，始终沿摆线方向的力不会影响单摆的振动
快慢。例如，在图9中，一摆长为，质量为m的带电小球构成的单
摆，若在悬点处有一个点电荷，单摆的回复力仍为，故周期
不变。
什么是单摆原理
单摆运动的近似周期公式为：T=2π√(L/g)。其中，L为摆长，g为当地的重力加速度。 单摆是能够产生往复摆动的一种装置，将无重细杆或不可伸长的细柔绳一端悬于重力场内一定点，另一端固结一个重小球，就构成单摆。若小球只限于铅直平面内摆动，则为平面单摆，若小球摆动不限于铅直平面，则为球面单摆。 扩展资料： 周期 在非常小的振幅（角度）下，单摆做简谐运动的周期跟摆长的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比，跟振幅、摆球的质量无关。 公式 单摆是一种理想的物理模型，它由理想化的摆球和摆线组成．摆线由质量不计、不可伸缩的细线提供；摆球密度较大，而且球的半径比摆线的长度小得多，这样才可以将摆球看做质点，由摆线和摆球构成单摆．在满足偏角小于10°的条件下，单摆的周期为： 从公式中可看出，单摆周期与振幅和摆球质量无关。从受力角度分析，单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向并且指向平衡位置的分力，偏角越大，回复力越大，加速度（gsinθ ）越大，在相等时间内走过的弧长也越大，所以周期与振幅、质量无关，只与摆长l和重力加速度g有关。 参考资料来源：百度百科-单摆
单摆波实验原理
单摆波实验是经典物理学中的一个重要实验，通过它可以研究机械波的传播和振动规律。其原理可以概括如下：单摆波实验通常采用一根长绳，两端固定，中间连接一个小球，作为单摆。当小球被拉到一侧并释放时，它将沿着绳子上下振动，并向左右两侧发出波浪状的扰动。在振动过程中，绳子形成多个弯曲的“波峰”和“波谷”，这些波峰和波谷不断向两端传递，形成“单摆波”。单摆波实验的关键在于测量波的传播速度和波长（即相邻两个波峰或波谷之间的距离）。根据波动理论，波的传播速度取决于介质的性质以及波的频率和波长。因此，在单摆波实验中，可以通过改变绳子的材质、长度、张力等参数来控制波的特性，然后使用计时器和尺子等工具来测量波的传播速度和波长。通过单摆波实验，我们可以深入了解机械波的基本特性和性质，理解波动理论，并运用它们研究更为复杂的波动现象。【摘要】
单摆波实验原理【提问】
单摆波实验是经典物理学中的一个重要实验，通过它可以研究机械波的传播和振动规律。其原理可以概括如下：单摆波实验通常采用一根长绳，两端固定，中间连接一个小球，作为单摆。当小球被拉到一侧并释放时，它将沿着绳子上下振动，并向左右两侧发出波浪状的扰动。在振动过程中，绳子形成多个弯曲的“波峰”和“波谷”，这些波峰和波谷不断向两端传递，形成“单摆波”。单摆波实验的关键在于测量波的传播速度和波长（即相邻两个波峰或波谷之间的距离）。根据波动理论，波的传播速度取决于介质的性质以及波的频率和波长。因此，在单摆波实验中，可以通过改变绳子的材质、长度、张力等参数来控制波的特性，然后使用计时器和尺子等工具来测量波的传播速度和波长。通过单摆波实验，我们可以深入了解机械波的基本特性和性质，理解波动理论，并运用它们研究更为复杂的波动现象。【回答】
怎么做15个单摆波实验
15个单摆波实验是用细线吊起15个小球，使其左右摆动观察。 资料扩展： 单摆波实验是用重量可忽视的细线吊起一质量为m重锤，使其左右摆动，当摆角为0度时，重锤所受合外力大小等于小球本身的重力。仪器用具有单摆，米尺，停表（或数字毫秒计，），游标卡尺。 当摆绳与振子刚好重合时,称为临界振幅，此时单摆不会发生振动，也就无法测出单摆的振动周期了。当摆绳位置恰到临界振幅之前时虽然仍然没有振动，但摆长变短，达到临界振幅后，随着摆幅的继续减小，振动逐渐加强，最终达到稳态。 因此，单摆的摆动是由摆绳末端的拉力推动的，但这个推力大小与摆绳的长度、摆幅无关。摆绳末端的拉力也叫做摆动力，也就是产生单摆的推力。 这个推力与弹簧秤的读数L/a成正比，即L/a=f/L。由于弹簧秤的读数不是标准值，故还需乘以弹簧秤的分度值，即f=5/L。其中g表示重力加速度。弹簧秤的分度值表示弹簧秤的精确程度。 当摆长L不变而只改变摆幅a时则摆动周期不变，但振动周期T可能缩短或延长，它取决于系统外的外力大小和方向。 当外力大小方向与系统质心平行时，可以使单摆产生自由振动;如果外力大小方向与系统质心不平行，则单摆将产生受迫振动。振幅等于零时，单摆将保持匀速直线运动状态。 实验，指的是科学研究的基本方法之一。根据科学研究的目的，尽可能地排除外界的影响，突出主要因素并利用一些专门的仪器设备，而人为地变革、控制或模拟研究对象，使某一些事物发生或再现，从而去认识自然现象、自然性质、自然规律。