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 单摆法测重力加速度【实验目的】。。。【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θ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O的距离即摆长为l。作用在小球上的切向力的大小为mgsinθ,它总指向平衡点O’。当θ角很小的时候(θ<5°),则sinθ≈θ,切向力的大小为mgθ,按牛顿第二定律,质点动力学方程为:图1①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/l,由此得出②③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个周期的时间,则,因此④式④中和不考虑误差,因此的不确定度传递公式为:从上式可以看出,在和大体一定的情况下,增大l和t对提高测量g准确度有利。【实验内容与步骤】(1)用钢卷尺测量摆线长度l’,重复测量6次。注意:摆线长度应包括小球上的接线柱长度。(2)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。(3)测量单摆在的情况下连续摆动次的时间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,重复第(3)步。(5)根据式④求出值,利用不确定度传递公式算出g的不确定度,写出测量结果。【数据表格】原始数据见附页。摆线长 球直径六次测量结果:测量次数123456球直径 单摆摆30个周期的时间(六次测量):测量次数123456摆角(s) 摆角(s) 【数据处理】,d取平均值,代入前面的式子得到;再把和代入公式④得出的值。 ,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。。
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