单摆测重力加速度实验报告

实验名称：重力加速度的测 实验日期:2017年5月17日 姓名：王涛 专业：临床医学 一、实验目的

1.学会秒表、米尺的正确使用。 2.理解单摆法测定重力加速的原理。 3.研究单摆振动的周期与摆长、摆角的关系。

4.学习系统误差的修正及在实验中减小不确定度的方法。 二、实验仪器

单摆装置，停表（精度为0.01s），钢卷尺（精度为0.05cm），游标卡尺（精度为0.02mm）。 三、实验原理

单摆的振动周期决定于重力加速度g和摆长L，只需要量出摆长L并测定摆动周期，就能够得到g。

如图：当??5?时，圆弧可近似的看成直线，f也可 近似的看成沿着这条直线，则有sin?=，f=Fsin?=

? L X F=mg -mg=-mx 由牛顿第二定律得：a= 则有 a=- 令?= 最终得单摆的运动方程为

X=A 其中T=球是有大小的，故

= g =

考虑到摆

摆长L用米尺测量，摆球直径d用游

标卡尺测量，周期T用停表测量。 四、实验步骤

1.测量摆长L。用米尺测量摆线支点与摆球顶点的距离l。用游标卡尺测量小球的直径d，则摆长L=l+ 。

2.测量摆动周期T。用手把摆球拉直偏离平衡位置5度左右，让其在

实验名称：重力加速度的测 实验日期:2017年5月17日 姓名：王涛 专业：临床医学

一个垂直面内自由摆动，小球越过平衡位置瞬间开始计时，连续默数100次全振动时间t，T=

。

3.为了减小误差，重复测量5次将数据记录于下表中。 五、数据记录与处理 1 2 3 4 5 x L/cm 100.85 100.40 100.50 100.30 100.65 100.54 0.0967 0.0289 0.1009 100.54 d/cm 2.970 2.92 42.960 2.968 2.948 2.958 0.0055 0.0012 0.0056 2.958 t =100T/s 203.37 203.80 203.31 203.65 203.42 203.51 0.0926 0.0058 0.0928 203.51 T=t/s 1002.0337 2.0380 2.0331 2.0365 2.0342 2.0351 0.000926 0.1155 0.1155 2.0351

实验名称：重力加速度的测 实验日期:2017年5月17日 姓名：王涛 专业：临床医学 六、结果与讨论

兰州的重力加速度 ,结果有偏差，原因有以下几点;

1、 测量单摆周期时的反应时间。

2、 在测量摆线长度时对最后一位数字的估读。

3、 环境方面，温度、湿度、空气阻力的变化都会影响实验结果。 4、 悬线质量的影响。 5、 摆角角度的影响。

七、试验问题

1、直接测量单摆往返一次的时间会受到人的反应时间的影响，通过多次测量求平均值的方法可以减小误差。

2、

3、受空气阻力影响摆幅越来越小，但其周期不变；用木球代替铜球时，因木球密度较小，受空气阻力的影响会变大。

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