大学物理设计性实验报告单摆测重力加速度

1、精选优质文档-倾情为你奉上大 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： 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】 1. 掌握用单摆测本地区重力加速度的方法。2. 考查单摆的系统误差对测量重力加速度的影响。3. 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mgsin

2、，它总指向平衡点O。当角很小的时候( < 5°)，则sin，切向力的大小为mg，按牛顿第二定律，质点动力学方程为： 图1 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 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个周期的时间，则，因此 式中和不考虑误差，因此的不确定度传递公式为：从上式可以看出，在和大体一定的情况下，增大l和t对提高测量g准确度有利。【实验内容与步骤】1. 测重力加速度g(1) 用钢卷尺测量摆线长度l，重复测量6次。注意：摆线长度应包括小球上的接线柱长度。(2) 用游标卡尺测量单摆小球的直径d，重复测量6次。则单摆摆长为。(

3、3) 测量单摆在的情况下连续摆动次的时间t，重复测量6次。注意：单摆必须在竖直平面内摆动，防止形成圆锥摆；摆动几个周期，待摆动稳定后在开始计时。(4) 将单摆摆角改为，重复第(3)步。(5) 根据式求出值，利用不确定度传递公式算出g的不确定度，写出测量结果。【数据表格】原始数据见附页。摆线长 球直径六次测量结果：测量次数123456球直径单摆摆30个周期的时间（六次测量）：测量次数123456摆角(s)摆角(s)【数据处理】1. 单摆摆长为，d取平均值，代入前面的式子得到；再把和代入公式得出的值。2. 摆球直径的不确定度其中 3. 因为摆线长度为单次测量，不考虑其不确定度，所以摆长的不确定度即

4、为摆球直径的不确定度。4. 时间t的不确定度其中5. 将和的值代入下式求出重力加速度的不确定度。 6.写出实验结果：相对不确定度：【实验讨论与感想】 物理实验是一个训练学生动手能力的过程，这次物理设计性实验就是一个很好的例子，我们自己收集材料，自己亲自测量各种数据，自己设计属于自己的实验，我通过在网上查找和书籍查找各种材料设计了一个自己的实验，这增强我的动手能力和思维能力，培养了自己独立思考问题的能力。在这个过程中我学到了很多的东西，也知道了对于物理实验的要求是多么的严格，无论是什么样的测量或是其他别的。 在这个实验过程中，老师对我们都严格要求，有的实验亲自给我们讲解并要求我们注意实验过程中的一写细节，我觉得这样更好的培养了我的细心和认真程度，也让我明白学习物理所具备的基本的东西，这对于我以后整个人生的发展都有很大的帮助。让我以后做什么事都能有一种细心和坚持不懈的好习惯。在这一学期的学习过程中老师教会了我们很多东西，也让我从中学到了