实验 8．4

〔目的〕 研究单摆的固有周期与哪些因素有关。

〔器材〕 铁架台、细线、木球、铁球、停表。

〔步骤〕1．先用木球组成单摆，在偏角小于 5°的情况下，记下摆动 30 次所需的时间，如图 8-7 所示。

1. 在不大于 5°的前提下改变偏角的大小，记下摆动 30 次所需的时间。

2. 不改变摆长，改用铁球组成单摆，在偏角不大于 5°的前提下， 记下摆动 30 次所需的时间。

3. 改变摆长，重做上面各步骤的实验。

4. 分析单摆的固有周期与哪些因素有关。

〔结果〕在偏角不大于 5°的情况下，单摆的振动周期跟振幅

（有、没有）关系，跟摆球的质量 （有、没有）关系，跟摆长

（有、没有）关系。

实验表明：单摆的振动周期与单摆的振幅（偏角不大于 5°时）和单摆的摆球质量都无关。经过大量精确的实验研究和理论分析，得出单摆振动的固有周期公式是

T = 2π L ，

g

式中 L 为单摆的摆长，g 为重力加速度。

此公式表明，单摆的振动周期与单摆摆长的平方根成正比，与单摆所在地的重力加速度的平方根成反比。

利用单摆的周期公式可以测出当地重力加速度的值。