高中物理用铅直悬挂的钢制弹簧测定重力加速度课外实验

标签：高中物理实验大全,高中物理电学实验,http://www.350xue.com 高中物理用铅直悬挂的钢制弹簧测定重力加速度课外实验,
高中物理用铅直悬挂的钢制弹簧测定重力加速度课外实验
　    仪器

　　螺旋弹簧；适当的支承装置（参看图7／2）；不超过弹簧弹性限度的最大负荷的砝码和吊钩，停表。

       实验原理

       将下端挂了负荷的弹簧竖直地从平衡位置拉开后放手，它将作简谐振动，其周期为
       
　　其中，M是负荷（包括秤盘）的质量，单位用kg；s是弹簧的质量，单位用kg；k是弹簧的弹性系数，单位用kgf／m；g是重力加速度，单位用m／s²。

　　实验步骤         　    使用如图7／2所示的装置，如果换了一只弹簧，测出它的k值。

　　往弹簧加上测定k值时所用的最小负荷后，让弹簧在竖直面振动。应保证当弹簧缩短时其线匝不会相碰，否则就要适当地增加负荷。测出多次振动，如100次振动需要的时间，由此求出周期。以相同的增量逐次变化（增加或减少）负荷，并确定相应的周期。

         数据处理

       把观测数据制成表格（计算出的T²也列入表内），作出M－T²图象，并推导出斜率，此斜率等于kg／4π²，在上面的周期公式中，当给定M时，斜率能从所得到的数据中求出。当k值已知时可由斜率的值计算g的值。另外，用一组最精确的数据，也能直接计算出g的值。

　　注释：有效质量s／3也可从图象中推导出，它就是在M轴上的截距。将这样得到的值与测量弹簧的质量所得到的值进行比较，两个值相差较大。原因在于截路所在的点离原点很远，这样即使是一条“最好的直线”，其斜率的微小变化也会引起截距的很大变化。在某种程度上避免这个问题的办法是不给出原点，并使图象的点在坐标纸上有一个较好的分布，从而找出斜率，并在这样的图纸上画出一条最佳直线。
高中物理用铅直悬挂的钢制弹簧测定重力加速度课外实验