大学物理实验资料报告材料~单摆测重力加速度.docx

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某某交通大学物理仿真实
验报告
——利用单摆测重力加速度
班级:
学号:
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交通大学模拟仿真实验实验报告
实验日期：2014年6月1日教师签字：
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，许多著名的物理学家都对单摆实验进展过细致的研 究。本实验的目的是学习进展简单设计性实验的根本方法， 根据条件和测量精度
的要求，学会应用误差均分原如此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，分析根本误差的来源与进展修正的方法。
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100〕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。单摆带动是满足如 下公式：
进而可以推出:
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go
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三、实验容
，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.
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%.
可提供的器材与参数：
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).
假设才i长l = ;摆球直径 ;摆动周期T= ;
米尺精度4米=;卡尺精度4卡〜;千分尺精度△千= ;
秒表精度4秒= ;根据统计分析，实验人员开或停秒表反响时间为 左右，所以实验人员开，停秒表总的反响时间近似为4人=.
.对重力加速度g的测量结果进展误差分析和数据处理，检验实验结果是否 达到设计要求.
.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，试分析各项误差的大小.
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四、实验仪器
单摆仪，摆幅测量标尺，钢球，游标卡尺〔图 1-图4〕
单摆仪〔1〕
游标卡尺〔4〕
钢球〔3〕
五、实验操作
+小球直径为
〔图 5〕；
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.用游标卡尺测量小球直径结果〔图 6〕