文档介绍：-
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实验目的
研究不同起始摆角单摆的受力情况
研究大角度下阻尼对单摆摆动周期的影响
实验原理
1，绳的力
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实验目的
研究不同起始摆角单摆的受力情况
研究大角度下阻尼对单摆摆动周期的影响
实验原理
1，绳的力
如图１，从小球受力分析中可知, 小球受两个力的作用:重力mg 和绳的拉力T。设单摆初始释放角度为θ０，摆动过程中*一角度为θ．根据牛顿第二定律，可知:
〔１〕
由机械能守恒关系得：
〔２〕
式中ｈ０为初始摆角θ０时摆球离最
低点高度，ｈ为摆角θ处的高度，又: 图〔一〕
ｈ＝Ｌ〔１－ｃｏｓθ〕
ｈ０＝Ｌ〔１－ｃｏｓθ０〕
代入式〔２〕可得:
〔3〕
联立式〔１〕可得
Ｔ＝ｍｇｃｏｓθ＋２ｍｇ〔ｃｏｓθ－ｃｏｓθ０〕
＝ｍｇ〔３ｃｏｓθ－２ｃｏｓθ０〕 〔4〕
当θ＝θ０，即单摆位于最高点时，由式〔4〕知
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Ｔ０最小＝ｍｇｃｏｓθ０，此时绳中力最小。
当θ＝０，即单摆位于最低点时，由式〔4〕知
Ｔ０最大＝ｍｇ〔３－２ｃｏｓθ０〕，此时绳中力最大。
单摆绳中力与绳子长度Ｌ无关，无论摆球的初始角度如何，
力表达式都一样。ma= - mg sinθ
即 ,
2，大角度下阻尼对单摆力的影响
在大角度情况下摆动周期做，会引起了屡次摆动后阻尼累积带来的影响。在屡次摆动中，可以把第一次摆动近似为无阻尼摆动。此后单摆的摆动角度会逐渐减小，摆动情况会接近越来越接近小角度。由于数学推导屡次摆动后的单摆所受的力较难。可通过拉力传感器直接测量、观察。
实验装置
1，铁架台，绳子，摆球，力传感器
实验步骤
按实验装置图连接实验装置，调节铜管口方向，和拉力传感器的位置，使静止时单摆线成一直线。
测量用螺旋测微计小球直径，用米尺测量摆长，用力传感器测量小球重力。
翻开力传感器，把摆球拉高到一定角度，静止释放小球，记录力传感器受到的拉力。比拟测量值与理论值的误差。画出
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θ０—T最高图及θ０—T最低图。
把摆球拉高到不同的角度，。观察屡次摆动后单摆受力的改变
数据处理
1，把第一次摆动当作是无阻尼摆动，测量不同起始摆角条件下第一次摆动摆球在最高点和最低点所受的拉力。
球直径d1= mm，d2= mm，d3=
游标卡尺初始读数d0=,线长l0=
d=[(d1-d0)+ (d1-d0) +(d1-d0)]/3=
摆长l= l0+d/2=
mg= LOA/==arctan(LOA