大学物理实验报告单摆测重力加速度.docx

大学物理实验报告单摆测重力加速度
大学物理实验报告单摆测重力加速度
大学物理实验报告单摆测重力加速度
西安交通大学物理仿真实
——利用单摆测重力加速度
验报告班级：
姓名：
学号：
西安交通大学模拟仿真实验实验报告
实验日期： 2014 年 6 月 1 日老师签字：＿＿＿＿＿
同组者：无审批日期：＿＿＿＿＿
实验名称 ：利用单摆测量重力加速度仿真实验
一、实验简介
单摆实验是个经典实验， 许多着名的物理学家都对单摆实验进行过细致的研
究。本实验的目的是学习进行简单设计性实验的基本方法， 根据已知条件和测量
精度的要求，学会应用误差均分原则选用适当的仪器和测量方法， 学习累积放大
法的原理和应用，分析基本误差的来源及进行修正的方法。
二、实验原理
用一根绝对挠性且长度不变、 质量可忽略不计的线悬挂一个质点， 在重力作
用下在铅垂平面内作周期运动，就成为单摆。单摆在摆角小于 5°（现在一般认为是小于 10°）的条件下振动时，可近似认为是简谐运动。而在实际情况下，
一根不可伸长的细线， 下端悬挂一个小球。 当细线质量比小球的质量小很多， 而且小球的直径又比细线的长度小很多时， 此种装置近似为单摆。 单摆带动是满足下列公式：
进而可以推出：
大学物理实验报告单摆测重力加速度
大学物理实验报告单摆测重力加速度
大学物理实验报告单摆测重力加速度
式中 L 为单摆长度（单摆长度是指上端悬挂点到球重心之间的距离）； g
为重力加速度。如果测量得出周期 T、单摆长度 L，利用上面式子可计算出当地的重力加速度 g。
三、实验内容
, 测量重力加速度 g.
设计要求 :
???根据误差均分原理 , 自行设计试验方案 , 合理选择测量仪器和方法 .
???写出详细的推导过程 , 试验步骤 .
(3) ???用自制的单摆装置测量重力加速度 g, 测量精度要求△ g/g<1%.
可提供的器材及参数 :
游标卡尺 , 米尺 , 千分尺 , 电子秒表 , 支架 , 细线 ( 尼龙线 ), 钢球 , 摆幅测量标尺 ( 提供硬白纸板自制 ), 天平 ( 公用 ).
假设摆长 l ≈; 摆球直径 D≈; 摆动周期 T≈;
米尺精度△ 米 ≈; 卡尺精度△ 卡 ≈; 千分尺精度△ 千 ≈; 秒表精度△ 秒 ≈; 根据统计分析 , 实验人员开或停秒表反应时间为 左右 , 所以实验人员开 , 停秒表总的反应时间近似为△ 人≈ .
g 的测量结果进行误差分析和数据处理 , 检验实验结果是否
达到设计要求 .
3.?研究单摆周期与摆长 , 摆角 , 悬线的质量和弹性系数 , 空气阻力等因素的关
系, 试分析各项误