单摆互动演示

实验目的

认识单摆的往复运动及其周期的影响因素。

实验原理

摆球在重力和线的拉力作用下往复运动。摆角较小时，周期 T = 2π√(L/g)，只与摆长 L 和当地重力加速度 g 有关，与摆球质量、摆动幅度无关（等时性）。摆动中最高点重力势能最大，最低点动能最大，两者相互转化。

实验器材

• 摆球
• 摆线
• 悬点（支架）

实验步骤

1. 观察摆球从一侧最高点摆到另一侧再返回的完整过程。
2. 注意摆球经过最低点和最高点时速度的大小。
3. 在小角度范围内改变摆角，比较摆动一次所用时间。
4. 改变摆长，比较摆动快慢的变化。
5. 如果可以，改变摆球质量，再比较摆动快慢。

实验现象与结论

摆球在最低点速度最大，在最高点速度为零。小摆角下，改变摆角或摆球质量，摆动周期基本不变；摆长越长，摆动越慢，周期越大。

常见问题

什么是单摆的等时性？

摆角较小时，单摆的周期与摆动幅度无关，大小摆动一次所用的时间基本相同。

想让单摆摆得更慢该怎么办？

增大摆长即可。摆长越长，周期越大，摆得越慢。