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： 33
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： 33
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】
掌握用单摆测本地区重力加速度的方法。
考查单摆的系统误差对测量重力加速度的影响。
正确进行数据处理和误差分析。【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 sin
θ
≈
θ
，切向力的大小为
θ
，按牛顿第二定律，质点动力学方程为：
mg
ma 切
m g
ml
d 2
2
mg
图 1
dt
d 2
g
①
dt 2
l
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
2
g
T
l
T
2
l
②
g
g
4
2
l
③
T 2
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
n 个周期的时
间 t ，则 T
t / n ，因此
g
4
2
n2 l
④
t 2
式④中 和 n 不考虑误差，因此 g 的不确定度传递公式为：
2
2
g
g
l
2
t
l
t
从上式可以看出，在
l 和
t 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. 测重力
大学物理设计性实验报告单摆测重力加速度 来自淘豆网m.daumloan.com转载请标明出处.
