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文档简介

1、用单摆测量重力加速度。实验目的1。掌握单摆测量重力加速度的方法，加深对简谐运动规律的理解。2.验证单摆摆动周期的平方与摆的长度成正比。3.正确的数据处理和错误分析。4.学习使用phyphox软件。2。实验仪器的细线、小砝码、量角器(或带有角度标记的纸板)、智能手机、phyphox软件(或秒表)和仪表。3.实验原理如图所示，一条质量可以忽略的不可延伸的细线固定在它的上端，一个小金属球固定在它的下端。从长远来看，绳子比球的直径大。球被拉离平衡位置(摆动角度小于5)，然后被释放。球在平衡位置周期性地来回摆动。假设球的质量为m，摆点o为极点，穿过o并垂直于地面的直线为极轴，逆时针方向为角位移的正方向。

2、由于作用在球上的重力和绳索张力的合力必须指向沿轨道切线方向的平衡位置，其大小为：让摆长为L，根据牛顿第二定律，并注意加速度的切线方向分量，可以得到单摆的动力学方程：当它很小时，结果为：由上述公式可知，单摆产生简谐振动，其振动周期为或，因此只需测量。测量g有两种方法：首先，选择一个给定的摆长l，通过多次测量相应的振动周期t来计算平均值，然后求出g；其次，选择几个摆长Li，测量相应的周期Ti，并制作一个Ti2Li图，它是一条直线，重力加速度可以从直线的斜率k得到。4.实验内容和步骤1。仪器的组装和调整实验装置如图所示。铁架台上端用摆线悬挂摆球，铁架台下端固定激光光源，发光方向平行于水平面。将智能手

3、机固定在挥杆球右侧与挥杆球中心相同的高度，使激光中心、挥杆球中心和智能手机光敏端口在同一条水平直线上。当挥杆球挥杆时(挥杆角度小于5)，利用手机光传感器实时采集数据，从而获得挥杆球的挥杆情况。2.实验内容和步骤(1)搭建实验装置；(2)测量摆球的直径和细线的长度。摆线长度L=摆球半径的细线长度，且L不小于60厘米；(3)打开手机，运行软件phyphox-light；(4)使摆荡球离开平衡位置(5)，松开摆荡球，摆荡稳定后用手机传感器记录单摆的运动图像，10T测量连续摆荡10次的时间，重复6次。(5)导出手机中的数据，使用excel(或origin)绘制并分析周期。(6)。根据上述结果计算重力加速度及其标准偏差；(7)改变摆长，然后取5个摆长，要求不小于60厘米。重复上述步骤，测量每个摆长的三组数；(8)绘制周期平方与摆长的关系曲线。如果图形是一条直线，计算它的斜率和重力加速度。v .实验数据和处理表1摆线的长度l(细线长摆球的半径)，表2给定摆线长度，测量对应周期，计算加速度：计算标准差g:结果：表3测量周期对应不同的摆线长度，由上表可知。查询重力加速度的当地实际值，并计算重力加速度与两种方法得到的实际值之间的相对误差。附录一使用PHYPOX软件实际测量曲线，点击PHYPOX右上角的三个小点导出数据，用Excel或origin重新绘制，分析数据。附录二中重力加速度的理论值。如

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