大学物理单摆实验报告.doc

精品学习资料范文 大学物理单摆实验报告 篇一：大学物理设计性实验报告单摆测重力加速度 设 大 学 物 理 计 性 实 验 报 设计课题：单摆法测重力加速度 班 级： 应化131姓 名： 王大磊 学 号： 告 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sinθ≈θ，切向力的大小为mgθ，按牛顿第二定律，质点动力学方程为： ma 切 ? mg? d2? ml2??mg?dt 图1 d2?g ??? ① 2 ldt 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? ?Tg l T?2? g?4?2 l ② g l ③ T2 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 n2l g?4?2 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： ?????? ?g?g?l???2t? ?l??t? 2 2 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 l?l ? d。 2 (3) 测量单摆在??5?的情况下连续摆动n?30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10?，重复第(3)步。 (5) 根据式④求出g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l1?cm 球直径六次测量结果： 单摆摆30个周期的时间（六次测量）： 数据处理 1. 单摆摆长为l?l ?入公式④得出g的值。 2. 摆球直径的不确定度 ?d??dA??dB 2 2 d ，d取平均值，代入前面的式子得到l；再把l和t代2 其中 ?dA? ??d i?1 6 i ?d ? 2 6?1 ?dB?(?仪)游标卡尺?0.02mm 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?l 即为摆球直径的不确定度。 4. 时间t的不确定度 ?t??tA??tB 2 2 其中 ?tA? ?(t i?1 6 i ?t)2 6?1 ?tB???仪?数字毫秒仪?0.001s 5. 将?l和?t的值代入下式 ???????g?g?l???2t? ?l??t? 2 2 求出重力加速度的不确定度。 6.写出实验结果： g?g??g 相对不确定度： Eg? 实验讨论与感想 ?gg ?100% 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。 篇二：大学物理实验-单摆 实 验 报 告 实验名称：单摆测量重力加速度 学 院： 理学院 班 级：xxxxxx 姓 名：木小涵 学 号：xxxxxxxxxx 时 间： 2012.06