大学物理气垫导轨测重力加速度实验方案性实验[].doc

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大学物理实验设计性实
实验报告
单摆法测重力加速度
院系：
勘测学院
姓名：
李晓霞
班级:
勘杳0941
学号:
01号
指导教师：刘莹
重力加速度是重要的地球物理常数，准确测定它的量值，无论是在
科学研究还是在生产实践方面都十分重要。测定重力加速度的方法 很多，如单摆法，自由落体仪法等，本实验是用单摆法测定本地的 重力加速度的值。
根据小球从不同角度摆下后所用的时间及其所摆的次数可得出其周 期，在分别测出摆线的长度及小球的直径可得摆长长度，在由周期 公式便可求的其重力加速度。
1•所用的实验方法：《单摆法测重力加速度》。
2•实验地点：二教五楼实验室。
：2009年月号。
4•环境与类别：室内-设计性实验。
5•指导教师：老师。
、用单摆测量重力加速度；2、学习一种验证理论 公式的方法；3、了解测量中的主要误差来源及减小误差的方
法；4、作直方图研究偶然误差的特点。仪器用具及实验装置
单摆仪，MUJ-5C计时计数测速仪，游标卡尺，钢卷尺，单摆小钢 球。
：
1＞用一不可伸长的轻线悬挂一小球，作摆角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o的距离即摆长为I。作用在小球上的切向力的 大小为，它总指向平衡点0。
当角很小时，贝几切向力的大小为 ，
按牛顿第二定律，质点的运动方程为
这是一简谐运动方程，可知该简谐振动角频率的平方等于，由此得 出
2)利用MUJ-
5C测量100个周期所用的时间，在单摆从第一次计数开始到第一百 个周期结束，所用时间为T。
3)用卡尺测量小球直径，测量6次
MUJ-5C计时计数测速仪
4. 实验内容：

(1＞用M尺测量摆线的长度；
(2＞用游标卡尺沿着摆线的方向测量单摆小球的直径，算出小球
的半径；则该单摆摆长为
(3＞测量其在，的情况下连续摆动n=100次的时间，代入公式中 求出g值。用MUJ-5C测量时间T。周期
(4＞利用不确定度传递公式计算出g的不确定度。
(5＞适当选取l
和100之值，%
，单摆摆线的质量应很小 ，这是指摆线质量应远小于摆锤的质量。一般实验室的单摆摆线质 %,这对测g的影响很小，所以这种影响在此实 验的条件下是感受不到的。为了能感受到摆线的质量对单摆周期的 影响，要使用粗的摆线来进行测量，使每 M长摆线的质量达到摆锤 的质量的1/30左右！实验中更换摆锤和摆线，使摆线的质量达到摆 锤质量的，重复实验步骤1测量，并与第一次测量结果进行比较。
5. 实验数据及处理：
1）小球直径的测量
测量次 数
1
2
3
4
5
6
d(mm>






2）摆长的测量
测量摆线支点与摆球质心之间的距离为 L,由于摆球质心位置难测，
可以用M尺测得摆线的长为L1