大学物理实验报告~单摆测重力加速度.docx

西安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:
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
单西安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:
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，许多著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作周期运动，就成为单摆。单摆在摆角小丁5°（现在一般认为是小丁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，而且小球的直径乂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：
T邙进而可以推出:
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g。
三、实验容
用误差均分原理设计单摆装置，测量重力加速度g.
设计要求：
（1）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.
（2）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/gvl%.
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）.
;;;
米尺精度^;卡尺精度△;千分尺精度△;秒表
;根据统计分析，，所
以实验人员开，停秒表总的反应时间近似为△人-.
对重力加速度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.
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）摆幅测虽标尺（2）
游标卡尺（4）
钢球（3）五、实验操作用米尺测量摆线长度+（图5）;用游标卡尺测量小球直径结果（图
图（5）
&?
诺FXN4-irt确还璞环言HL疵宜1521芮"iS72J或关I如目耶｛泊I如月1珂mfp图（6）
把摆线偏移中心不超过5度,释放单摆，开始计时，单摆摆过50个周期后停止计时，记录所用时间；T==
图（7）
六、数据处理及误差分析
（1）数据处理：
1）周期的计算：
T==
摆长