§1.5实验：用单摆测定重力加速度
物理实验之用单摆测定重力加速度
用单摆测定重力加速度实验目的用单摆测定当地的重力加速度实验原理当单摆摆角很小（小于50）时，可看作简谐运动，其固有周期为，由公式可得故只要测定摆长l和单摆的周期T，即可算出重力加速度g。
实验器材长约1米的细线、小铁球、铁架台（连铁夹）、米尺、秒表。
实验步骤（1）将细线的一端穿过铁球上的小孔并打结固定好，线的另一端固定在铁架台上，做成一个单摆。
（2）用毫米刻度的米尺测定单摆的摆长l（摆线静挂时从悬挂点到球心的距离）。
（3）让单摆摆动（摆角小于50），测定n（30—50）次全振动的时间t，用公式求出单摆的平均周期T；（4）用公式算出重力加速度g。
实验记录实验结论实验注意1、细线不可伸缩，长度约1m。
小球应选用密度较大的金属球，直径应较小（最好不超过2㎝）。
2、单摆的上端不要卷在夹子上，而要用夹子加紧，以免单摆摆动时摆线滑动或者摆长改变。
3、最大摆角小于5º，可用量角器测量，然后通过振幅来掌握。
4、摆球摆动时要在同一个竖直平面内。
5、计算单摆的振动次数时，应以摆球通过最低点时开始计时，以后摆球从同一方向通过最低点时进行计数，且在数零的同时按下秒表，开始计时计数，并且要测多次全振动的总时间，然后除以振动次数，如此反复三次，求得周期的平均值作为单摆的周期。
实验练习（１）在用单摆测重力加速度的实验中，摆线应选用：A．80厘米长的橡皮筋． B．1米左右的细线．C．１米左右的粗绳．D．25厘米左右的细绳．（２）在用单摆测重力加速度的实验中，摆球应选用：Ａ．半径约１厘米的木球． Ｂ．半径约１厘米的铝球．Ｃ．半径约１厘米的空心钢球． Ｄ．半径约１厘米的空心钢球．（３）在“用单摆测重力加速度”的实验中，单摆得摆角必须小于５０，其原因是因为：Ａ．单摆的周期与振幅有关，摆角超过５０，测出周期大；Ｂ．摆角越大，空气阻力越大，影响实验结果；Ｃ．因为简谐振动的周期与振幅无关，摆角小些给实验带来很大方便；Ｄ．摆角超过５０，单摆的振动不在是简谐振动，周期公式失效．（４）利用单摆测重力加速度的实验中，若测得g 只偏小，可能是由于：Ａ．计算摆长时，只考虑悬线长，而未加小球半径；Ｂ．测量周期时，将n 次全振动，误记成n+1次全振动；Ｃ．计算摆长时，用悬线长加小球直径；Ｄ．单摆振动时，振幅较小．（５）为了提高周期的测量精度，下列那种说法是可取的？Ａ．在最大位移处启动秒表和结束记时；Ｂ．用秒表测30至50次全振动的时间，计算出平均值；Ｃ．．用秒表测100次全振动的时间，计算出平均周期；Ｄ．在平衡位置启动秒表，并开始记数，当摆球第３0次经过平衡位置时制动秒表，若读数为t ，7、 在用单摆测重力加速度的实验中，某同学利用两个单摆测得其周期分别为T 1、T 2，已知两个单摆的摆长之和为L ，则测得当地重力加速的表达式为____________。
居家物理实验-用单摆测量重力加速度
实验项目名称：用单摆测量重力加速度实验目的：1．练习使用米尺（刻度尺），测量单摆的摆长。
2．学会利用智能手机测量单摆的周期。
3．求出当地重力加速度的值。
实验原理和实验内容：一根不可伸长的细线，下端悬挂一个小球。
当细线质量比小球的质量小很多，而且小球的直径又比细线的长度小很多时，此种装置称为单摆，单摆的周期只与摆长和重力加速度有关。
如果测量出单摆的周期和摆长，就可以计算出重力加速度g = 4π^2*l/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 = 4π^2*n^2*l/t^2式中l为单摆长度,单摆长度是指上端悬挂点到球心之间的距离；g为重力加速度。
如果测量得出周期T、单摆长度l，利用上面式子可计算出当地的重力加速度g。
从上面公式知T^2和L具有线性关系，即T^2 = 4π^2*L/g 。
对不同的单摆长度L测量得出相对应的周期，可由T^2～L曲线的斜率求出g 值。
实验以：1.直接用手机作为单摆进行重力加速度的测量。
将细绳一端固定在竖直墙面上，另一端固定在手机上，让手机面与墙面平行，做成一个单摆2.通过手机光传感器测量单摆周期，进而测量重力加速度选取适当物体（可选择小石块或者家中有的金属小球等）作为摆球，将细绳一端固定在竖直墙面上，另一端固定在摆球上，让摆线与墙面平行，做成一个单摆，同时，将手机放置在摆球正下方且其光传感器正对摆球，仪器设备的记录：智能手机phyphox软件细绳小球或其他东西实验内容及数据记录：（可使用EXCEl数据导入，注意有效数字，标明单位）1.直接用手机作为单摆进行重力加速度的测量a将细绳一端固定在竖直墙面上，另一端固定在手机上，让手机面与墙面平行，做成一个单摆b用米尺（刻度尺）测量摆线长度，并在APP中的Ｇ栏目中填写入摆长c设定延迟测量及测量时长后，将手机摆动一个小的角度（小于5° ），点击手机屏幕上三角标志开始测量，松开手机使其摆动，软件会根据陀螺仪测量的数据自动记录单摆的周期和频率。
用单摆测量重力加速度
2.5 实验：用单摆测量重力加速度问题引入：理论上，与重力加速有关的物理现象都可以用来测量重力加速度g ，例如：利用自由落体运动就可以测量g ，也可以研究平抛运动测量g ，上一节课中我们又学习了单摆的周期公式T ＝2πlg，我们是否能从该公式出发设计一个实验用来单摆测量重力加速度g 呢？解析：能，由公式T ＝2πlg可知，只需要设计一个单摆，测出单摆的长度l ，周期T ，然后代入公式即可测出重力加速度g. 一、实验原理：单摆在摆角很小时，由单摆周期公式T ＝2πl g ，得g ＝4π2lT2，测得单摆的摆长l 和振动周期T ，就可以测出当地的重力加速度g ． 二、实验器材：铁架台及铁夹、金属小球(最好上面有一个通过球心的小孔)、秒表、细线(1 m 左右)、刻度尺(最小刻度为mm)、游标卡尺． 三、实验步骤： 1．做单摆：让线的一端穿过小球的小孔，然后打一个比小孔大一些的结，把线的上端用铁夹固定在铁架台上并把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自由下垂，在单摆平衡位置处作上标记． 2．测摆长：l ＝ l ′＋ d2①．用毫米刻度尺量出悬线长l ′，如图甲所示． ②．用游标卡尺测出摆球的直径d ，如图乙所示． ③．摆线悬点固定方法：用“夹”不用“绕”3．测周期：将单摆从平衡位置拉开一个角度，且满足偏角小于5°，然后释放摆球，当单摆摆动稳定后，用秒表测量单摆完成30次(或50次)全振动的时间t ，计算出平均摆动一次的时间T ＝tn，即为单摆的振动周期．（注意：应以摆球经平衡位置时开始或停止计时.） 4．求重力加速度：把测得的周期和摆长的数值代入公式，求出重力加速度g 的值．5．多次改变摆长，重测周期，并记录数据.四、数据处理：方案一：平均值法改变摆长，重做几次实验．计算出每次实验的重力加速度．最后求出几次实验得到的重力加速度的平均值，即可作为本地区的重力加速度．分别以l和T 2为纵坐标和横坐标，作出l ＝g4π2T 2的图象，它应该是过原点的一条直线，根据这条直线可以求出斜率k，则重力加速度值g ＝4π2k.由于l－T的图象不是直线，不便于进行数据处理，所以采用l－T 2的图象，目的是将曲线转换为直线，便于利用直线的斜率计算重力加速度．五、误差分析：1．系统误差：主要来自于单摆模型本身是否符合要求，即悬点是否固定，摆球和摆长是否符合要求，最大摆角是否不超过5°，是否在同一竖直平面内摆动等。
实验__用单摆测定重力加速度资料
②要测多次全振动的时间来计算周期．如在摆球过平衡位置时开始计时，且在数“零” 的同时按下秒表，以后每当摆球从同一方向通过最低位置时计数 1 次． (4)本实验可以采用图象法来处理数据．即用纵轴表示摆长 l，用横轴表示 T2，将实验所 得数据在坐标平面上标出，应该得到一条倾斜直线，直线的斜率 k＝4gπ2.这是在众多的 实验中经常采用的科学处理数据的重要办法．
从悬点量到摆球的最低端的长度 L＝0.999 0 m，再用游标卡
尺测量摆球直径，结果如图 3 所示，则该摆球的直径为
图3
__1_2_._0___mm，单摆摆长为_0_._9_9_3__0_m.
课堂探究·考点突破
③下列振动图象真实地描述了对摆长约为 1 m 的单摆进行周期测量的四种操作过程， 图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C 均为 30 次全振动的图象，已知 sin 5°＝0.087， sin 15°＝0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是__A__(填字母代号)．
摆长 l(m)
0.5 0.6 0.8 1.1
周期 T2(s2)
2.0 2.4 3.2 4.4
(1)利用上述数据．在图 4 的坐标系中描绘出 l－T2 图象．
(2)利用图象，取 T2＝4.2 s2 时，l＝__1_._0_5___m．重力加速
度 g＝___9_.8_6___m/s2.
T＝2π
l g
图4
4． 数据处理
((15))根据单摆振动周期公式 T＝2π
gl 计算当地重力加速度 g＝4Tπ22l.
(6)改变摆长，重做几次实验，计算出每次实验的重力加速度值，求出它们的平均值，
实验：用单摆测定重力加速度
实验：用单摆测定重力加速度
实验：用单摆测定重力加速度是一种测量重力加速度的常用实验。
它利用物理学中的摆的基本原理来计算重力加速度，即摆的运动方程式。
在实验中，首先要准备一根长度为L的单摆，其中L 代表摆的长度，接着将该单摆的一端固定在一个固定的点上，另一端则会作绕其固定点的摆动运动。
然后，我们就可以通过观察摆的摆动时间周期T，以及摆的长度L来计算重力加速度g，其计算公式为：g=4π2L/T2。
最后，实验中可能会遇到干扰因素，比如风、温度等，我们可以采取相应的措施来抑制这些干扰因素，以使测量结果更加准确。
第一章 第5节 学生实验：用单摆测定重力加速度
第5节学生实验：用单摆测定重力加速度对应学生用书P14一、实验目的、原理、器材1．做单摆(1)让线的一端穿过小球的小孔，然后打一个比小孔稍大一些的结，制成一个单摆。
(2)把线的上端用铁夹固定在铁架台上并把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自由下垂，在单摆平衡位置处作上标记。
(如图所示)2．测摆长用米尺量出从悬点到小球上端的悬线长l 0，再用游标卡尺测量出摆球的直径d ，则摆长l ＝l 0＋d 2。
3．测周期将单摆从平衡位置拉开一个小角度(摆角小于5°)，然后释放摆球让单摆在竖直平面内摆动。
当单摆摆动稳定后，过平衡位置时开始计时，测量30～50次全振动的时间。
计算出完成一次全振动的时间，即为单摆的振动周期T 。
4．改变摆长重测周期将单摆的摆长变短或变长，重复实验三次，测出相应的摆长l 和周期T 。
三、数据处理1．平均值法每改变一次摆长，将相应的l和T代入公式g＝4π2lT2中求出g值，最后求出g的平均值。
设计如表所示实验表格2由T＝2πlg得T2＝4π2g l作出T2-l图像，即以T2为纵轴，以l为横轴。
其斜率k＝4π2g，由图像的斜率即可求出重力加速度g。
四、注意事项(1)实验时，摆线长度要远大于摆球直径，且摆线无明显伸缩性，另外摆球要选取密度大且质量分布均匀的钢球。
(2)单摆摆球应在竖直平面内摆动，且摆角应小于5°。
(3)测摆长l时，应为悬点到球重心的距离，球质量分布均匀时等于摆线长加上小球半径。
(4)应从摆球经过平衡位置时开始计时，以摆球从同一方向通过平衡位置时计数。
(5)适当增加全振动的测量次数，以减小测量周期的误差，一般30～50次即可。
五、误差分析(1)测摆长l时只测量出细线长，没有加上小球的半径，使得所测摆长偏小，g的测量值偏小。
(2)测摆动周期时，将N次全振动误记为N＋1次全振动，使所测周期偏小，g的测量值偏大。
(3)实验时，摆角较大，使得摆动实际周期与2πlg有偏差。
实验用单摆测定重力加速度(精)知识讲解
次全振动；
3、为了提高周期的测量精度，下列哪些 做法是可取的？
• A、用秒表直接测量一次全振动的时间； • B、用秒表测30至50次人振动的时间，计算出
平均周期； • C、在平衡位置启动秒表和结束计时； • D、在最大位移处启动秒表和结束计时； • E、用秒表测100次全振动时间，计算平均周
期； • F、在平衡位置启动秒表，并开始计算，当摆
球第30次经过平衡位置时制动秒表，若读数 为t，则T=t/30。
•
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• ③注意摆动时摆角不能过大； • ④摆球摆动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不
要形成圆锥摆； • ⑤测量就从球通过平衡位置时开始计时，因为在此位
置摆球速度最大，易于分辨小球一、学生分组实验
• 二、相关练习题
• 1、测定重力加速度时：
• ①摆球就选用 ，摆线宜选用 。
实验用单摆测定重力加速度(精)
三、解答实验思考题，并做总结：
• 1、实验目的：用单摆测定当地重力加速度 • 2、实验原理： • 单g摆 4做2 T简l2 谐, 运因动此时测，出其单周摆期的为摆长T 和2振，gl 动故周有期T，
就可以求出当地的重力加速度的数值。 • 3、实验器材： • 带孔小钢球一个，约1m长的线绳一条，铁架
• ④把测得的周期（用平均值）和摆长的数值代入公式， 求出重力加速度g的值来。
5、注意事项：
• ①选择材料时应选择细轻又不易伸长的线，长度一般 在1m左右，小球应选用密度较大的金属球，直径应 较小，最好不超过2cm；
• ②单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上，应夹紧 在铁夹中，以免摆动时发生摆线下滑，摆长改变的现 象；
大学物理实验报告材料-单摆测重力加速度.doc
大学物理实验报告材料-单摆测重力加速度.doc
单摆是在物理上常见的一个实验室现象，在物理实验中，它可以用来研究动能与惯性的转换，以及作用力的作用。
本次实验的目的是用单摆测量重力加速度。
实验原理：
在实验中，将被试悬吊在一根绳子上，它会随着时间发生频谱上的摆动，其频率为：$$ f = \frac{g}{2 \pi l} $$其中 g 是重力加速度，l 是绳子的长度。
根据这一定律，可以测得重力加速度 g。
实验装置：
实验的关键装置有绳子、悬挂架和被试者。
将绳子固定在悬挂架上，绳子的fixed端作为摆锤的支点，绳子的活动端由被试者拉动并悬挂在悬持架上。
由于被试者的重量，悬挂架及其附件会摆动，从而形成单摆运动。
实验流程：
（1）安装实验装置：将绳子安装到悬持架上，然后将被试者悬吊在悬持架上。
（2）测量频率：将时间计量器安装在悬持架上，将时间计量器的时间与摆动的周期测得并修正。
（3）测量长度：测量出绳子的长度。
（4）计算重力加速度：根据实验原理，根据相应的计算公式计算重力加速度的值。
实验结果：
实验中测量的绳子的长度为1.2m，测量的单摆运动周期为5s，根据上文提供的计算公式可得重力加速度g=9.83m/s²。
实验结论：
通过本次实验，可以用单摆测量重力加速度，测量值为9.83m/s²，与标准值9.8m/s²误差在可接受范围内。
实验结论证明，以单摆为例，可以研究惯性与动能之间的转换，以及重力加速度。
学生实验：用单摆测定重力加速度
秒表的使用及读数
【实验步骤】
① 让细线的一端穿过摆球的小孔，然后打一个比小孔大的线结，制成一个 单摆.
②线的另一端用铁夹固定在铁架上（图1-5-1），把铁架台放在实验桌边， 使铁夹伸到桌面以外，让摆球自由下垂.
③用米尺量出悬线长度l线，用刻度尺测量出摆球的直径d，摆长为l=l线+d/2.
④把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度（不超过5°）后释放.为了使摆球 只在一个竖直平面内摆动，释放摆球时不要发生旋转，使单摆做简谐运动. ⑤从摆球通过平衡位置开始计时，数出之后摆球通过平衡位置的次数n，用 停表记下所用的时间 t，则单摆振动的周期 T=2t/n。要使摆球在竖直平面内 摆动，选用的悬线应细、质量小，且不易伸长. ⑥根据单摆的周期公式，计算出重力加速度.
×
【实验步骤】
2、测摆长： 摆长为l=l线+d/2 (1)用米尺量出悬线长l线，准确到mm
(2)用游标卡尺测摆球直径d，准确到mm L
0
1
0
5
10
【实验步骤】
3、测周期： 把单摆从平衡位置拉开一个很小角度（＜5o）后释放 用停表测量单摆的周期。
【实验步骤】 3、测周期：
把单摆从平衡位置拉开一个很小角度（＜5o）后释放 从摆球通过平衡位置开始计时，数出之后摆球通 过最低点的次数n，用停表记下所用的时间t，则单摆 振动的周期。
【标准解答】(1)在图中的坐标系中，依据表格中记录的数据，描出各点，画出T2-l图像如图所示，
则图像的斜率大约为k=4.0,再根据 g
42l 42 重力加速度 4 2 2 可得 所以图像的斜率 k , T l， T2 g g
4 2 g 9.86 m / s 2 . k
单摆测重力加速度 实验报告
单摆测重力加速度实验报告以下是一份单摆测重力加速度实验的报告：一、实验目的通过单摆实验测量当地的重力加速度g，了解单摆实验的原理和方法，加深对重力加速度的理解。
二、实验原理单摆实验是一种利用单摆测量重力加速度的方法。
当单摆在垂直平面内振动时，其振动周期T与重力加速度g之间存在以下关系：T = 2π√(L/g)其中，L是单摆的摆长，即摆线的长度。
通过测量单摆的摆长和振动周期，就可以计算出重力加速度g的值。
三、实验步骤1、准备实验器材，包括单摆、计时器（如秒表）、尺子等。
2、将单摆固定在支架上，调整摆长L（即摆线长度）为所需值。
3、调整计时器的开始状态，让单摆在垂直平面内自然摆动。
4、开始计时，并记录单摆的振动周期T。
为提高测量的准确性，可以测量多次（如10次）并取平均值。
5、测量完毕后，计算重力加速度g的值。
根据公式T = 2π√(L/g)，可以通过测量得到的T和L值计算出g的值。
6、记录实验数据和计算结果，并进行误差分析。
四、实验结果实验过程中，我们测量得到的单摆摆长L为1.00米，测量得到的平均振动周期T为2.00秒。
根据公式T = 2π√(L/g)，可计算得到重力加速度g的值：g = 4π²L/T² = 9.81m/s²五、实验结论本次单摆实验测量得到的重力加速度g值为9.81米每秒平方，与标准重力加速度值9.80米每秒平方接近，说明实验结果较为准确。
通过本次实验，我们了解了单摆实验的原理和方法，掌握了利用单摆测量重力加速度的技能，加深了对重力加速度的理解。
在实验过程中需要注意操作规范和测量准确度，以保证实验结果的可靠性。
单摆法测量重力加速度
（2-1）
由 f=ma，可知 a=- g x L
式中负号表示 f 与位移 x 方向相反。
单摆在摆角很小时的运动，可近似为简谐振动，比较谐振动公式：a= f =-ω2x m
可得ω= g l
于是得单摆运动周期为：
T=2π/ω=2π L g
（2-2）
T2= 4π 2 L
g
L
或
g=4π2 T 2
（2-3） （2-4）
3．实验中支柱不应晃动，操作中不要碰撞实验装置。
4．小球要自由下落，不应人为的挤压气囊。
[问题讨论]
自由落体法测定重力加速度中，方法 1 与方法２区别在哪里？那一个测量结果误差
更小一些？
2 T
其中：
∂ ln g
=
1
=1
∂l1 L1 − d / 2 L
∂ ln g =
−1 2
=− 1
∂d L1 − d / 2 2L
∂ ln g = − 2 ∂T T
σg = g
σ (
L
)2
+
σ (
d
)2
+
( 2σ T
)2
L
2L
T
[注意事项]
1．摆长的测定中，摆长约为 1 米，钢卷尺与悬线尽量平行，尽量接近，眼睛与摆球 最低点平行，视线与尺垂直，以避免误差。
利用单摆实验测重力加速度时，一般采用某一个固定摆长 L，在多次精密地测量出
单摆的周期 T 后，代入（2-4）式，即可求得当地的重力加速度 g。
由式（2-3）可知，T2 和 L 之间具有线性关系， 4π 2 为其斜率，如对于各种不同的 g
摆长测出各自对应的周期，则可利用 T2—L 图线的斜率求出重力加速度 g。
1.5用单摆测定重力加速度
谐运动，其固有周期为
T 2
2
l g
4 l 由公式可得 g 2 T
故只要测定摆长l 和单摆的周期T，即可 算出重力加速度g。
实验仪器
长约1米的（不可伸缩的）细线、小铁球、铁架台（连 铁夹）、米尺、游标卡尺、秒表
2 28 57 1314 0 1 2 33 12 4 3 26 4 11 35 55 10 5 24 6 9 8 76 37 53 22 8 51 39 20 10 49 41 18 12 47 16 45 14 43
注意秒表不估读
秒表的读数分两部分：
57
26 55 24 53 22 51
33
4
1、小圈内表示分，每小格表示 0.5分钟； 2、大圈内表示秒，最小刻度 为0.1秒。 3、当分针在前0.5分内时， 秒针在0～30秒内读数；当分 针在后0.5分内时，秒针在 30～60秒内读数。
11
10 9 8 7 6
5
59 28 57 26 55 24 53 22 51 20 49 18 47 16 13 12 11 10 9 14
B、D、F、G、I、 K、 安装仪器，接通电源，让纸带随 或 M 小车一起沿斜面下滑。用刻度尺 实验设 测出所需数据。改变斜面高度再 计 测一次。利用两次数据，由牛顿 第二定律算出结果。
L x T1 2 1 g
L2 x 4 2 L1 L2 和 T2 2 可解得 g g T12 T22
1
2
训练
利用单摆测重力加速度的实验中，若测得 g值偏小，
可能是由于（
） A
Ａ．计算摆长时，只考虑悬线长，而未加小球半径；
Ｂ．测量周期时，将n次全振动，误记成n+1次全振动；
大学物理实验报告-单摆法测重力加速度(含答案)
一、实验名称：单摆法测重力加速度二、实验的目的：1、掌握游标卡尺读数原理；2、掌握电子秒表的使用方法；3．掌握单摆法测量重力加速度的方法；三、实验仪器：单摆仪、游标卡尺、螺旋测微计、米尺、秒表四、实验原理：单摆的一级近似的周期公式为:由此通过测量周期T，摆长，可求重力加速度g五、实验内容和步骤1. 用游标卡尺测量摆球的直径将摆球放到游标卡尺上，移动游标直至卡紧摆球，锁紧游标，先读出主尺读数，再读出副尺读数。
取下小球，按照上述步骤重复测量多次。
2. 用米尺测量摆线的长度将米尺的零刻度线对准摆线的一段，并且令米尺与摆线保持平行，读出结果。
取下摆线，按照上述步骤重复测量多次。
3. 用电子秒表测量单摆的周期将摆球上拉到一定高度（不超过5度）后静止放下，等到摆球上升到某个周期的最高点时开始计时，计时若干个周期后（N>=10）结束计时。
让摆球停止摆动，按照上述步骤重复测量多次。
（要减去共计0.2s的人类反应时间）六、实验数据记录与处理1、用游标卡尺测量摆球的直径d测量次数 1 2 3 4 5 6 平均值不确定度直径d（mm）20.62 20.6220.620.620.620.60 20.61 0.02摆球直径d的测量结果表示为: 20.61+-0.022、用米尺测量摆线的长度l（只测一次）： 700.0mm摆线的长度l的测量结果表示为: 700+-1mm3、单摆的摆长为：700+20.61/2=710.305mm单摆摆长的测量结果表示为：L710.30+-1.024、用电子秒表测量单摆摆动10个周期的时间t测量次数 1 2 3 4 5 6 平均值不确定度t（s）17.22 17.2317.2317.3117.1917.23 17.24 0.02单摆的周期： 1.724单摆的不确度：0.002单摆周期的测量结果表示为：T 1.724+-0.002 5、计算和不确定度955.9pi^2mm/s^2重力加速度的不确定度： 2.61重力加速度的测量结果表示为：g955.9pi^2+-2.6mm/s^2七、误差分析与讨论1、米尺测量摆线长度时要注意与摆线尽量靠近且保持平行，还要注意摆线要拉直。
利用单摆来测重力加速度--实验报告
利用单摆来测重力加速度--实验报告实验目的：1.掌握单摆的基本概念和定义；2.利用单摆计算地球表面上的重力加速度g；3.了解如何通过实验测定物理量的方法，提高实验技能。
实验原理：单摆是指一个自由悬挂且质点比较小的物体，在一定角度下较小的摆动的装置。
在实验中，可以利用单摆来检验万有引力定律，通过测定单摆的周期或振动次数，与单摆的长度和重力加速度之间的关系，从而计算重力加速度g单摆的周期T，等于单摆长度L所对应的铅垂线下，重力加速度g的摆动周期，即：其中，L为单摆长度，g为重力加速度，Π为圆周率。
实验器材：计时器、单摆（弦、铅锤、支架和放样）。
实验步骤：1.首先将单摆装置悬挂在支架上，并调节支架直立平稳。
2.测量单摆的长度，记录L值。
3.将铅锤向一侧拉出一定的距离，使其摆动，并立即启动计时器。
4.等单摆摆动20次左右，记录计时器计时结果t。
5.根据公式(1)求出地球表面上的重力加速度。
实验数据记录及计算记录一组数据，重复多次实验后求平均值L = 0.705mt = 21.65s代入公式（1）可得：g = [(4Π^2 L) / T^2] = ___m / s^2g1 = ___m / s^2平均重力加速度为： g = (g1 + g2 + g3 + g4) / 4 = ____ m/s^2实验误差分析：1.实验环境：由于实验室温度、湿度等因素对实验的影响，在进行实验时应尽量保持实验环境稳定，以减小误差产生。
2.人为误差：由于读数、计时等问题，仪器误差较大。
因此，在进行实验时，应该遵守仪器规格和说明，尽量减小人为误差的产生。
总结：通过本次实验，我们了解了单摆的基本概念和定义，掌握了测量地球表面上的重力加速度的方法，提高了实验技能。
同时，也提醒我们在实验中要注意仪器使用规范，并尽量减小误差产生。
实验07 用单摆测定重力加速度
实验07 用单摆测定重力加速度
单摆测定重力加速度实验是一项实用性很强的实验，它可以测量地球表面上重力加速度大小，从而确定球面参数。
它也可用于测量物理现象中牛顿第二定律的有效性，大大减少理论与实验室实验之间的差异。
本实验旨在通过观察单摆运动，并利用牛顿第二定律和平衡定时法，测定和计算地球表面上重力加速度的大小。
实验准备：
用于实验的设备有：一根银针、一块软木、一只时钟和相关耗材。
实验步骤：
第一步：用银针在软木上挑出一个空洞，并将针头塞入空洞里。
第二步：将一根长的细绳拉紧，小心地将银针和时钟固定在绳上。
第三步：将时钟放在平面上，同时将银针悬挂在下方，以构成单摆。
第四步：将时钟开始走时，观察单摆的运动规律，记录时间t1,t2,t3…表示单摆从最低点到最高点花费的时间。
第五步：将时间t1,t2,t3…及相应的周期T1,T2,T3…输入计算机，读取计算得到的
重力加速度g。
实验结果：
通过实验，得到的重力加速度大小g的值为9.81 m/s2。
实验测得的重力加速度值与北京地区海拔在110 m左右的重力加速度标准值9.8 m/s2 吻合，实验结果有一定准确性，实验可靠。
学生实验：用单摆测定重力加速度
合理分工合作
在实验过程中，可以根据小组成员的特点进行合理分工，提高实验 效率。
优化实验步骤
在保证实验效果的前提下，可以优化实验步骤，减少不必要的操作， 提高实验效率。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
通过测量不同摆长的单摆周期，推算 出当地的重力加速度值。
提高实验操作技能
掌握实验仪器的正确 使用方法，如计时器、 测量尺等。
学生实验：用单摆测 定重力加速度
提高观察、记录实验 数据和误差分析的能 力。
02
实验原理
单摆的周期公式
公式
$T = 2pisqrt{frac{L}{g}}$
解释
$T$表示单摆的周期，$L$表示单摆的摆长，$g$表示重力加速度。该公式描述 了单摆摆动一周所需的时间与摆长和重力加速度之间的关系。
实验数据3
摆长L=2.00m，摆角θ=15°， 周期T=3.00s， g=9.80m/s^2
重力加速度计算结果
g1=(4π^2L)/T^2=(4*3.14^2*1)/2^2=12.56m/s^2 g2=(4π^2L)/T^2=(4*3.14^2*1.5)/2.5^2=18.84m/s^2 g3=(4π^2L)/T^2=(4*3.14^2*2)/3^2=25.12m/s^2
数据分析
03
分析实验结果，探讨误差来源，提出改进措施。
03
实验步骤
准备实验器材
实验器材：单摆装置、秒表、测量尺、游标卡尺、天平、砝 码、支架等。
实验前需检查器材是否完好，确保测量准确性和实验安全。
搭建单摆装置
将单摆装置固定在支架上，确保稳定。 调整单摆的长度，使用游标卡尺精确测量，确保长度一致。
§1.5实验：用单摆测定重力加速度
单摆做简谐运动时，其周期为：故有：
【实验器材】
带孔小钢球一个，约1m长的细线一条，铁架台，米尺，停表，游标卡尺
【实验内容】
把测得的周期和摆长的数值代入公式，求出重力加速度
设计一个表格，把测得的数据和计算结果填入表格中，
把测得的周期和摆长的数值代入公式，求出重力加速度
图1
．有五组同学用单摆测定重力加速度，各组的实验器材和数据如下表所示，
方法技巧练
图象法处理实验数据
图2
以摆长为横坐标，周期的平方为纵坐标，根据以上数据在图
图3
“利用单摆测定重力加速度”的实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到
和运动周期T，作出T2－
图象是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的
过坐标原点
___________________________________．
g＝________ m/s2.(取。
用单摆测定重力加速度
连接方式：通过夹子与金 属杆连接
高度调整：可根据需要调 整金属杆的高度
摆球：用于测量摆动周期 摆线：用于悬挂摆球 秒表：用于测量摆动周期和时间 刻度尺：用于测量摆长和摆角
实验步骤
将摆球置于支架上， 调整支架高度，使 摆线悬空且松弛。
将摆线一端固定在 摆球上，另一端穿 过支架上的滑轮， 并固定在支架上。
数据处理
记录原始数据 计算重力加速度
计算单摆周期 误差分析
公式：g = (4π^2 * L) / (T^2)
测量数据：摆长L 和周期T
计算步骤：代入 公式计算重力加 速度g
结果分析：比较 实验值与理论值， 分析误差原因
测量误差：由于测量工具或测量方 法的限制，导致测量结果存在误差。
系统误差：由于测量系统本身的不 完善或测量方法的缺陷而导致的误 差，如单摆摆长的测量误差。
测量误差：由于测 量工具和测量方法 的限制，测量结果 存在一定的误差。
Байду номын сангаас
计算误差：在计算 过程中，由于近似 计算或舍入误差， 导致结果不准确。
环境误差：实验环境的 变化，如温度、湿度、 气压等因素，可能对实 验结果产生影响。
操作误差：实验操作过 程中，由于操作不规范 或操作失误，可能导致 实验结果偏离真实值。
添加标题
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随机误差：由于各种随机因素引起 的误差，如温度、湿度等环境因素 的变化。
数据处理误差：在数据处理过程中， 由于计算或数据处理方法的限制而导 致的误差，如最小二乘法拟合直线的 误差。
图表类型：折线图、 柱状图等
数据来源：实验测 量数据
图表展示：重力加 速度与周期的关系
数据分析：通过图 表分析数据，得出 重力加速度的值
实验用单摆测定重力加速度
实验：用单摆测定重力加速度
【实验目的】
用单摆测定当地重力加速度
【实验器材】
长约一米的细线、小铁球、铁架台(连铁夹)、米尺、秒表
【实验原理】
当单摆摆角很小(小于5°)时，可看成简谐振动，其固有周期为T=2
故只要测定摆长L和单摆的周期T，即可算出重力加速度g。
【实验步骤】
1．将细线的一端穿过小铁球上的小孔并打结固定好，线的另一端固定在铁架台的铁夹上，做成一个单摆。
2．用毫米刻度的米尺测定单摆的摆长L(摆球静挂时从悬点到球心间的距离)。
3．让单摆摆动(摆角小于5°)，测定50次全振动的时间t，用公式
4．用公式g=4π2L/T2算出重力加速度g。
【注意事项】
1．单摆悬铁夹应固定在铁架台上尽可能低的位置(以小球自然悬挂时离地面约1-2厘米为好)
2．小球摆动时，摆角应小于5°，且应在同一竖直面上摆动。
3．计算单摆的振动次数时，应以摆球通过最低位置时开始计时，以后摆球从同一方向通过最低位置时进行计数。
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单摆做简谐运动时，其周期为：故有：
【实验器材】
带孔小钢球一个，约1m长的细线一条，铁架台，米尺，停表，游标卡尺
【实验内容】
把测得的周期和摆长的数值代入公式，求出重力加速度
设计一个表格，把测得的数据和计算结果填入表格中，
把测得的周期和摆长的数值代入公式，求出重力加速度
图1
．有五组同学用单摆测定重力加速度，各组的实验器材和数据如下表所示，
方法技巧练
图象法处理实验数据
图2
以摆长为横坐标，周期的平方为纵坐标，根据以上数据在图
图3
“利用单摆测定重力加速度”的实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到
和运动周期T，作出T2－
图象是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的
过坐标原点
___________________________________．
g＝________ m/s2.(取。