[大学物理设计性实验报告单摆测重力加速度]大学单摆实验笔记

时间：2020-08-22 00:37:18　来源：天一资源网本文已影响人

　大学物理

　设计性实验报告

　设计课题：单摆法测重力加速度

　班级：计算机1041

　姓名：高文英

　学号： 1004431133

　试验时间

　实验地点

　实验类别

　指导教师

　成绩

　2011年11月

　物理实验室

　设计性试验

　曹艳玲

　【实验目的】时Sr Sr彳…单摆法测重力加速度掌握用单摆测本地区重力加速度的方法。考查单摆的系统误差对测量重力加速度的影响。正确进行数据处理和误差分析。

　【实验目的】

　时Sr Sr彳…

　单摆法测重力加速度

　掌握用单摆测本地区重力加速度的方法。

　考查单摆的系统误差对测量重力加速度的影响。

　正确进行数据处理和误差分析。

　【实验器材】

　单摆实验仪、秒表、卷尺、游标卡尺

　【实验原理】

　用一不可伸长的轻线悬挂一小球如图 1,作幅角

　0很小的摆动就构成一个单摆。

　设小球的质量为m,其质心到摆的支点0的距离即摆长为I。作用在小球上的切向力的大小为 mgsin 0，它总指向平衡点 0'当0角很小的时候（0 < 5° ）,则sin 0?0，切向力的大小为mg0，按牛顿第二定律，质点动力学方程为：

　ma 切 mg

　ml —2 mg

　dt2

　这是一简谐运动方程，可知该简谐振动角频率

　的平方等于g / I，由此得

　2 I

　实验时，测量一个周期的相对误差较大，一般是测量连续摆动 n个周期的时

　间t，则T t/n，因此

　式④中和n不考虑误差，因此g的不确定度传递公式为:

　2 2

　1 2—t

　I t

　从上式可以看出，在］

　从上式可以看出，在］和

　t大体一定的情况下，增大I和t对提高测量g

　准确度有利。

　【实验内容与步骤】

　测重力加速度g

　(1)用钢卷尺测量摆线长度上的接线柱长度。

　l'重复测量6次。注意：摆线长度应包括小球

　用游标卡尺测量单摆小球的直径 d，重复测量6次。则单摆摆长为

　I I' d。

　测量单摆在 5的情况下连续摆动n 30次的时间t,重复测量6次。

　注意：单摆必须在竖直平面内摆动，防止形成圆锥摆；摆动几个周期，待摆动稳

　定后在开始计时。

　(4)将单摆摆角

　改为10，重复第⑶步。

　(5)根据式④求出g值，利用不确定度传递公式算出 g

　(5)根据式④求出

　量结果。

　【数据表格】

　cm原始数据见附页。

　摆线长h

　球直径六次测量结果:

　测量次数

　球直径mm

　时磊忖呎…

　单摆摆30个周期的时间（六次测量）：

　测量次数

　5摆角（s）

　10摆角(s)

　【数据处理】

　1.单摆摆长为1 r 2，d取平均值，代入前面的式子得到'；再把1和1代

　入公式④得出g的值。

　摆球直径的不确定度

　其中dA22dAdB62

　其中

　i 1

　6 1

　仪）游标卡尺

　0.02 mm

　因为摆线长度为单次测量，不考虑其不确定度，所以摆长的不确定度

　即为摆球直径的不确定度。

　时间t的不确定度

　2 2 tA tB

　其中

　tB仪数字毫秒仪

　仪数字毫秒仪O.OSs

　将i和t的值代入下式

　求出重力加速度的不确定度

　时需Sr彳

　6?写出实验结果：

　g g g

　相对不确定度：

　Eg -J 100%

　【实验讨论与感想】

　物理实验是一个训练学生动手能力的过程，这次物理设计性实验就是一个很好的例子，我们自己收集材料，自己亲自测量各种数据，自己设计属于自己的实验，我通过在网上查找和书籍查找各种材料设计了一个自己的实验，这增强我的动手能力和思维能力，培养了自己独立思考问题的能力。

　在这个过程中我学到了很多的东西，也知道了对于物理实验的要求是多么的严格，无论是什么样的测量或是其他别的。

　在这个实验过程中，老师对我们都严格要求，

　有的实验亲自给我们讲解并要

　求我们注意实验过程中的一写细节，我觉得这样更好的培养了我的细心和认真程度，也让我明白学习物理所具备的基本的东西，这对于我以后整个人生的发展都有很大的帮助。让我以后做什么事都能有一种细心和坚持不懈的好习惯。在这一

　学期的学习过程中老师教会了我们很多东西，也让我从中学到了对自身发展有帮

　助的东西，谢谢老师整个一学期来对我的一些帮助，

　的学习和生活当中对我都会有很大帮助的。

　我相信您教会的东西在以后

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