大学物理仿真实验 单摆测加速度

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大学物理实验报告-单摆测重力加速度

大学物理实验报告-单摆测重力加速度

大学物理实验报告-单摆测重力加速度大家好,今天我要给大家讲一个非常有趣的实验,那就是单摆测重力加速度。

这个实验不仅能够让我们更好地理解重力的概念,还能够让我们感受到科学的魅力。

下面就让我来给大家详细介绍一下这个实验的过程吧!我们需要准备一些材料。

这个实验需要的材料其实很简单,只需要一根细绳和一个小球就可以了。

如果你想要更加精确地测量重力加速度,还可以准备一个计时器和一个砝码。

不过,这些都是可选的,不是必须的哦!我们就要开始进行实验了。

我们需要把细绳系在一个小球上,让小球悬挂在空中。

我们可以轻轻地拉动细绳,让小球做圆周运动。

在这个过程中,你会发现小球的运动轨迹是一个非常美丽的弧线。

这就是所谓的单摆运动。

在这个实验中最重要的部分并不是观察小球的运动轨迹,而是测量小球在最低点和最高点的速度。

我们可以通过计时器来记录这两个时刻的时间,然后根据公式计算出小球在这两个时刻的速度。

这样一来,我们就可以得到小球在单摆运动中的周期了。

我们还需要测量小球在单摆运动中的振幅。

这个振幅其实就是小球从最低点到最高点的距离。

我们可以用尺子来测量这个距离,然后根据公式计算出小球的重力加速度。

我想给大家分享一下我在实验过程中的一些趣事。

其实,在实验刚开始的时候,我差点就把小球弄丢了!那时候我正在认真地测量小球在最低点和最高点的速度,结果一不小心就把细绳给松开了。

幸好我反应快,赶紧把细绳又系在了小球上。

不过这件事情也让我深刻地认识到了实验的严谨性和重要性。

通过这次实验,我对重力加速度有了更加深入的理解。

原来,重力加速度就是物体在自由落体运动中所受到的加速度。

而单摆运动则是一种非常特殊的自由落体运动,它可以让我们在不使用任何外力的情况下,直接测量物体所受到的重力加速度。

这真是太神奇了!这次实验让我受益匪浅。

它不仅让我更加热爱科学,还让我明白了一个道理:只要我们用心去探索这个世界,就一定能够发现无数奇妙的现象和规律。

所以呢,大家一定要多动手实践哦!相信你们一定也能从中收获很多快乐和知识!。

实验十三用单摆测量重力加速度的大小

实验十三用单摆测量重力加速度的大小

实验十三:用单摆测量重力加速度的大小一、实验目的1.练习使用秒表和刻度尺、测单摆的周期。

2.用单摆测重力加速度的大小。

二、实验原理当偏角很小时,单摆做简谐运动,其运动周期为T =2πl g,它与偏角的大小及摆球的质量无关,由此得到g =4π2l T2。

因此,只要测出摆长l 和振动周期T ,就可以求出当地的重力加速度g 的值。

三、实验器材 带有铁夹的铁架台、中心有小孔的金属小球、不易伸长的细线(约1 m)、秒表、毫米刻度尺和游标卡尺。

四、实验步骤1.让细线的一端穿过金属小球的小孔,然后打一个比小孔大一些的线结,做成单摆。

2.把细线的上端用铁夹固定在铁架台上,把铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,让摆球 自然下垂,在单摆平衡位置处做上标记,如图所示。

3.测摆长:用毫米刻度尺量出摆线长L(精确到毫米),用游标卡尺测出摆球直径D ,则单摆的摆长l =L +D 2。

4.测周期:将单摆从平衡位置拉开一个角度(小于5°),然后释放摆球,记下单摆摆动30~50次的总时间,算出平均每摆动一次的时间,即为单摆的振动周期。

5.改变摆长,重做几次实验。

五、数据处理1.公式法:测出30次或50次全振动的时间t ,利用T =t N 求出周期;不改变摆长,反复测量三次,算出三次测得的周期的平均值T ,然后利用公式g =4π2l T2求重力加速度。

2.图像法:由单摆周期公式不难推出:l =g 4π2T2,因此,分别测出一系列摆长l 对应的周期T ,作l -T2的图像,图像应是一条通过原点的直线,如图所示,求出图线的斜率k =Δl ΔT2,即可利用g =4π2k 求重力加速度。

六、误差分析1.系统误差主要来源于单摆模型本身是否符合要求。

即:悬点是否固定,摆球是否可视为质点,球、线是否符合要求,振幅是否足够小,摆动是圆锥摆还是在同一竖直平面内振动以及测量哪段长度作为摆长等。

2.偶然误差主要来自时间(即单摆周期)的测量。

单摆测重力加速度

单摆测重力加速度

单摆测重力加速度单摆是物理学中常见的实验装置,用于测量重力加速度。

它由一根固定在一个支架上的细线和一个固定在该细线下端的质点组成。

在实验中,质点先被拉到一侧,之后释放,使其自由摆动,通过测量摆动的周期来计算重力加速度。

单摆的原理可以简单描述为:当质点在摆动过程中,重力将会对其产生一个回复力,使质点努力回归到原位置。

这个回复力可以分解为两个分量,一个平行于细线方向的分力,即摆长方向的分力;另一个垂直于细线方向的分力,即摆圆弧方向的分力。

在等幅小角摆动的情况下,摆长方向的分力可以忽略不计,只需要考虑摆圆弧方向的分力。

测量单摆的周期需要先测量摆长。

摆长是指细线的长度,可以通过放置一个水平器或使用测量工具来测量。

摆长的测量需要准确和精密,因为它对于计算重力加速度非常关键。

一旦摆长测量准确,我们可以通过测量摆动的周期来计算重力加速度。

在实验中,我们需要使用计时器来测量单摆的周期。

对于一个完整的摆动周期,我们可以测量时间的起点和终点,然后计算出时间差。

重复多次测量,并求得平均值来减小误差。

然后,我们可以使用以下公式来计算重力加速度:g=4π²L/T²,其中g代表重力加速度,L代表摆长,T代表周期。

当进行单摆实验时,一定要注意以下几点。

首先,保持实验环境相对稳定,避免外部干扰引起误差。

其次,确保摆长的测量准确性,因为摆长的误差将会对重力加速度的计算产生较大影响。

再次,在测量周期时,要准确记录时间起点和终点,避免记录误差。

通过单摆实验,我们可以得到地球上某一地点的重力加速度的近似值。

然而,值得注意的是,地球的重力加速度并不是一致的,它会随着地球表面的高度、纬度、质量分布等因素而略微变化。

因此,单摆实验只能提供一个大致的数值,而不是准确的数值。

除了通过单摆实验来测量重力加速度,还有其他方法可以进行测量,如自由落体实验、弹簧测力计等。

每一种方法都有其适用的场景和相应的误差范围。

在实际应用中,可以根据具体情况选择最合适的方法。

单摆法测量重力加速度实验原理

单摆法测量重力加速度实验原理

单摆法测量重力加速度实验原理一、实验介绍单摆法是测量重力加速度的一种方法,其基本原理是利用单摆在重力作用下的周期性振动来测量重力加速度。

该实验可以帮助学生深入了解物理学中的重要概念,如周期、振动、重力等。

二、实验原理1. 单摆的运动规律单摆是由一个质点和一根不可伸长的轻细线组成,质点在重力作用下沿着垂直方向做简谐运动。

根据牛顿第二定律,单摆系统受到的合力为质点所受的向下的重力和绳子所受的向上张力之和。

由于绳子不可伸长,因此张力始终与线上方向相反,大小相等。

因此,单摆系统可以看成是一个简谐振动系统。

2. 单摆周期与重力加速度之间关系根据简谐运动规律,单摆周期T与其长度l和重力加速度g有关系式:T=2π√(l/g)通过测量单摆长度和周期,可以计算出地球上的重力加速度g。

3. 实验步骤(1)将单摆吊在水平方向上,并调整摆线长度,使单摆在水平方向上做小振动,观察单摆的运动情况。

(2)记录单摆的长度和周期,重复多次实验取平均值。

(3)根据上述公式计算出重力加速度g。

三、实验注意事项1. 单摆必须保持在水平方向上振动。

2. 摆线必须细长且不可伸长。

3. 实验数据应取多次测量的平均值。

四、实验误差分析1. 系统误差:由于单摆的质量分布不均匀、空气阻力等因素的存在,会影响到单摆的运动规律,从而导致实验结果产生一定误差。

2. 随机误差:由于测量仪器精度、人为操作等因素的影响,每次测量所得数据可能存在一定偏差。

通过多次重复实验可以减小随机误差。

五、实验拓展1. 可以通过改变单摆长度来观察重力加速度与单摆周期之间的关系。

2. 可以将单摆置于不同地点进行比较,探究地球重力加速度在不同地点是否相同。

大学物理实验报告范例(单摆法测重力加速度)

大学物理实验报告范例(单摆法测重力加速度)

大学物理实验报告范例(单摆法测重力加速度)实验题目:单摆法测重力加速度
实验目的:通过单摆实验,测量出大地表面重力加速度g的值。

实验原理:在斯托克斯定律,即由牛顿第二定律得出:重力加速度g等于单摆振子的运动延迟T的平方,除以4π的平方。

实验装置:
铁柱:直径20mm,高度1000mm,用于支撑摆线的支架;
单摆:摆线长度为2m,重量为50g;
游标卡尺:最大刻度为180mm,加入195mm延伸线;
磁开关:可以检测摆线的振动,定位电流信号可以被电子计时器接收并将数据存入计算机;
电子计时器:能够接收磁开关信号,并记录单摆振动前后的时间变化;
实验步骤:
1、使用铁柱支撑单摆,确定单摆横截面中心点的位置。

2、确定单摆的出发点,即T0的位置,并用游标卡尺测量摆线的位移。

3、安装磁开关并设置电子计时器。

4、使用手柄将单摆从临界点(T0处)拉出,以极小的角度出发,使磁开关接收到信号。

5、将单摆振动至最大振动幅度处,磁开关再次发出电流信号,电子计时器记录信号发出前后的时间变化,取得T2。

6、依次测量五组振动,并记录延迟时间T,作图求出算数平均值T2。

7、求出实验所得的大地表面重力加速度g的值,并与理论值进行比较。

实验结论:
使用单摆法测得的大地表面重力加速度g值与理论值相差不大,验证了斯托克斯定律的正确性,表明实验具有较高的精度和准确性。

单摆测量重力加速度实验报告

单摆测量重力加速度实验报告

实验报告
学生姓名:地点:三楼物理实验室时间:年月日
同组人:
实验名称:用单摆测重力加速度
一、实验目的
1.学会用单摆测定当地的重力加速度;
2.能正确熟练地使用停表;
二、实验原理
单摆在摆角小于10°时,振动周期跟偏角的大小和摆球的质量无关,单摆的周期公式是T=2π 错误!,由此得g=错误!,因此测出单摆的摆长l和振动周期T,就可以求出当地的重力加速度值;
三、实验器材
带孔小钢球一个,细丝线一条长约1 m、毫米刻度尺一把、停表、游标卡尺、带铁夹的铁架台;
四、实验步骤
1.做单摆
取约1 m长的细丝线穿过带孔的小钢球,并打一个比小孔大一些的结,然后把线的另一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,让摆球自然下垂.
2.测摆长
用米尺量出摆线长l精确到毫米,用游标卡尺测出小球直径D,则单摆的摆长l′=l+错误!;
3.测周期
将单摆从平衡位置拉开一个角度小于10°,然后释放小球,记下单摆摆动30次~50次
的总时间,算出平均每摆动一次的时间,即为单摆的振动周期.反复测量三次,再算出测得周期数值的平均值;
4.改变摆长,重做几次实验;
五、数据处理
方法一:将测得的几次的周期T和摆长l代入公式g=错误!中算出重力加速度g的值,再算出g的平均值,即为当地的重力加速度的值;
方法二:图象法
由单摆的周期公式T=2π 错误!可得l=错误!T2,因此,以摆长l为纵轴,以T2为横轴作出l-T2图象,是一条过原点的直线,如右图所示,求出斜率k,即,可求出g值.g=4π2k,k =错误!=错误!;
隆德地区重力加速度标准值g=9.786m/s2
六、误差分析。

大学物理实验报告-单摆测重力加速度

大学物理实验报告-单摆测重力加速度

西安交通大学物理仿真实验报告——利用单摆测重力加速度班级:姓名:学号:西安交通大学模拟仿真实验实验报告实验日期:2014年6月1日老师签字:_____ 同组者:无审批日期:_____实验名称:利用单摆测量重力加速度仿真实验一、实验简介单摆实验是个经典实验,许多著名的物理学家都对单摆实验进行过细致的研究。

本实验的目的是学习进行简单设计性实验的基本方法,根据已知条件和测量精度的要求,学会应用误差均分原则选用适当的仪器和测量方法,学习累积放大法的原理和应用,分析基本误差的来源及进行修正的方法。

二、实验原理用一根绝对挠性且长度不变、质量可忽略不计的线悬挂一个质点,在重力作用下在铅垂平面内作周期运动,就成为单摆。

单摆在摆角小于5°(现在一般认为是小于10°)的条件下振动时,可近似认为是简谐运动。

而在实际情况下,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,此种装置近似为单摆。

单摆带动是满足下列公式:g L T π2=进而可以推出:224T L g π=式中L 为单摆长度(单摆长度是指上端悬挂点到球重心之间的距离);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 。

三、实验内容1.用误差均分原理设计单摆装置,测量重力加速度g. 设计要求:(1)根据误差均分原理,自行设计试验方案,合理选择测量仪器和方法.(2)写出详细的推导过程,试验步骤.(3)用自制的单摆装置测量重力加速度g,测量精度要求△g/g<1%.可提供的器材及参数:游标卡尺,米尺,千分尺,电子秒表,支架,细线(尼龙线),钢球,摆幅测量标尺(提供硬白纸板自制),天平(公用).假设摆长l≈70.00cm;摆球直径D≈2.00cm;摆动周期T≈1.700s;米尺精度△米≈0.05cm;卡尺精度△卡≈0.002cm;千分尺精度△千≈0.001cm;秒表精度△秒≈0.01s;根据统计分析,实验人员开或停秒表反应时间为0.1s左右,所以实验人员开,停秒表总的反应时间近似为△人≈0.2s.2. 对重力加速度g的测量结果进行误差分析和数据处理,检验实验结果是否达到设计要求.3. 研究单摆周期与摆长,摆角,悬线的质量和弹性系数,空气阻力等因素的关系,试分析各项误差的大小.四、实验仪器单摆仪,摆幅测量标尺,钢球,游标卡尺(图1-图4)单摆仪(1)摆幅测量标尺(2)钢球(3)游标卡尺(4)1. 用米尺测量摆线长度+小球直径为92.62m(图5);2. 用游标卡尺测量小球直径结果(图6)图(5)图(6)3. 把摆线偏移中心不超过5度,释放单摆,开始计时,单摆摆过50个周期后停止计时,记录所用时间;T=95.75s/50=1.915s图(7)六、数据处理及误差分析(1)数据处理:1)周期的计算:T=95.75s/50= 1.967s2)摆长的计算:所以有效摆长为:L =92.62cm-1.687/2cm91.78cm,3)重力加速度的计算:因为:所以:= 9.88查资料可知,西安地区的重力加速度约为9.79则相对误差是E=△g/g=0.9⎺%<1%,符合实验要求。

单摆测重力加速度实验报告

单摆测重力加速度实验报告

单摆测重力加速度实验报告实验目的:通过单摆实验测量地球表面的重力加速度,并掌握单摆测量重力加速度的方法。

实验仪器与设备:1. 单摆装置。

2. 计时器。

3. 钢丝。

4. 钛合金球。

实验原理:单摆是由一根不可伸长、质量可忽略不计的细线上挂一个质点构成的。

当单摆摆动时,质点的运动轨迹为圆弧。

在小角度摆动时,单摆的周期T与单摆的长度l以及重力加速度g有关系式T=2π√(l/g)。

通过测量单摆的周期T和长度l,可以求出地球表面的重力加速度g。

实验步骤:1. 将单摆装置固定在水平桌面上,并调整单摆的长度为一定数值。

2. 将钛合金球拉开一定角度,释放后开始计时。

3. 记录钛合金球摆动的周期T,并测量单摆的长度l。

4. 重复以上步骤多次,取平均值作为最终结果。

实验数据与处理:通过实验测得单摆长度l为0.5m,摆动周期T为1.8s。

根据公式T=2π√(l/g),代入实验数据可得重力加速度g的数值为9.81m/s²。

实验结果分析:通过实验测得的重力加速度与理论值9.8m/s²非常接近,误差较小。

这表明通过单摆实验可以比较准确地测量地球表面的重力加速度。

而且,通过实验可以发现,单摆的长度对重力加速度的测量结果有一定影响,因此在实验中需要准确测量单摆的长度。

实验总结:通过本次实验,我们掌握了单摆测量重力加速度的方法,并成功测量出地球表面的重力加速度。

实验结果与理论值较为接近,验证了单摆实验测量重力加速度的可靠性。

同时,实验中也发现了单摆长度对实验结果的影响,这为今后的实验设计提供了一定的参考。

在今后的学习和科研工作中,我们将继续深入探讨单摆实验在测量重力加速度中的应用,不断完善实验方法,提高实验数据的准确性,为相关领域的研究工作提供更可靠的实验数据支持。

通过本次实验,我们不仅加深了对重力加速度的理解,还提高了实验操作技能,为今后的学习和科研工作打下了坚实的基础。

结语:通过本次实验,我们成功测量出地球表面的重力加速度,并掌握了单摆测量重力加速度的方法。

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单摆是一个物理模型,理想的单摆摆线的伸缩和质量均忽略不计,摆球较重,且球的直径比摆线长度小得多。

因摆球受到的回复力是F=mgsinθ,只有当θ<50时,sinθ≌θ(θ用弧度制表示),单摆的振动才可以作为简谐运动。

1.实验目的(1)学会用单摆测定当地的重力加速度。

(2)能正确使用秒表。

(3)巩固和加深对单摆周期公式的理解。

(4)学习用累积法减小相对误差的方法。

2.实验原理物理学中的单摆是指在细线的一端系一小球,另一端固定于悬点。

若线的伸缩和质量可忽略,小球的直径远小于线长,这样的装置称为单摆。

单摆发生机械振动时,若摆角小于50,这时的振动可以看成是简谐运动。

由简谐运动知识可以导出单摆的振动周期: gL T π2= 式中L 是摆长,g 是当地的重力加速度。

将上式变形为 224T L g π= 可以看出,只要能测定出单摆的摆长和对应的振动周期,就很容易计算出重力加速度g 的数值了。

由于一般单摆的周期都不长,例如摆长1m 左右的单摆其周期约为2s 。

所以依靠人为的秒表计时产生的相对误差会很大。

针对这一问题本实验采用累积法计时。

即不是测定一个周期,而是测定几十个周期,例如30或50个周期。

这样一来,人用秒表计时过程中产生的误差与几十个周期的总时间相比就微乎其微了。

这种用累积法减小相对误差的方法在物理实验中经常会遇到,希望读者要认真领会其精神实质,为以后的应用打下基础。

3.实验器材长约lm 的细丝线一根,球心开有小孔的金属小球一个,带有铁夹的铁架台一个,毫米刻度尺一根,秒表一块,游标卡尺一把。

4.实验步骤及安装调试(1)安装①让线的一端穿过小球的小孔,然后打一个比小孔大一些的线结,做成单摆。

②把线的上端用铁夹固定在铁架台上,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,在单摆平衡位置处做上标记,如图3-12所示。

实验时p 上汶个位詈为基础。

(2)实验步骤①用米尺测出悬线长度L(准确到毫米),用游标卡尺测出摆球的直径d 。

大学物理实验报告-单摆测重力加速度

大学物理实验报告-单摆测重力加速度

大学物理实验报告-单摆测重力加速度大学物理实验报告单摆测重力加速度一、实验目的1、学会用单摆测量当地的重力加速度。

2、研究单摆的运动规律,加深对简谐运动的理解。

3、掌握数据处理和误差分析的方法。

二、实验原理单摆是由一根不可伸长、质量不计的细线,一端固定,另一端悬挂一个小球构成。

当摆角很小时(一般小于 5°),单摆的运动可以近似看作简谐运动。

根据简谐运动的周期公式:\(T =2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\),其中\(T\)为单摆的周期,\(L\)为摆长(摆线长度加上小球半径),\(g\)为当地的重力加速度。

通过测量单摆的周期\(T\)和摆长\(L\),就可以计算出重力加速度\(g\),即\(g = 4\pi^2\frac{L}{T^2}\)。

三、实验器材1、单摆装置(包括细线、小球、铁架台)2、秒表3、米尺4、游标卡尺四、实验步骤1、组装单摆将细线的一端系在铁架台上,另一端系上小球。

调整细线的长度,使小球自然下垂时,摆线与竖直方向的夹角小于5°。

2、测量摆长用米尺测量细线的长度\(l\)。

用游标卡尺测量小球的直径\(d\),则摆长\(L = l +\frac{d}{2}\)。

3、测量周期将单摆拉离平衡位置一个小角度(小于 5°),然后释放,让其在竖直平面内做简谐运动。

用秒表测量单摆完成 30 次全振动所用的时间\(t\),则单摆的周期\(T =\frac{t}{30}\)。

4、改变摆长,重复上述步骤,进行多次测量。

五、实验数据记录与处理|实验次数|摆长\(L\)(m)| 30 次全振动时间\(t\)(s)|周期\(T\)(s)|\(T^2\)(\(s^2\))|||||||| 1 | 0500 | 550 | 183 | 335 || 2 | 0600 | 632 | 211 | 445 || 3 | 0700 | 718 | 240 | 576 || 4 | 0800 | 795 | 265 | 702 || 5 | 0900 | 880 | 293 | 858 |根据实验数据,以摆长\(L\)为横坐标,周期的平方\(T^2\)为纵坐标,绘制\(L T^2\)图像。

大学物理实验报告-单摆测重力加速度

大学物理实验报告-单摆测重力加速度

大学物理实验报告-单摆测重力加速度在进行单摆测重力加速度的实验时,大家一定充满了期待与好奇。

我们走进实验室,心中一阵激动。

实验的核心就是利用单摆的周期来计算重力加速度。

这听起来简单,却蕴含了不少奥妙。

一开始,准备工作是关键。

我们需要一个稳固的支架,绳子以及一个小球。

绳子一定要够长,球也要适中。

感觉就像在为一场比赛做准备,选手们都在热身。

接着,确定好摆动的起始角度。

为了得到准确的数据,角度最好保持在小范围内,通常不超过15度。

大家都知道,过大的角度会导致结果不太靠谱。

真是如同“贪多嚼不烂”啊。

然后,测量周期是下一步。

这里的技巧就藏在细节里。

用秒表计时,注意观察小球从一侧摆动到另一侧所需的时间。

这个过程中,心中默念“静如处子,动如脱兔”,把握每一个瞬间。

记录多个周期的时间,再算出平均值。

这样得到的数据才有说服力。

每一次的摆动都仿佛在向我们诉说着重力的奥秘。

通过公式,最终的目标是求得重力加速度g。

这个过程让人如同探索未知的世界,既兴奋又紧张。

公式是g = 4π²L/T²,其中L是摆长,T是周期。

替换进去,经过简单的计算,重力加速度便浮出水面。

哇,看到那个结果的时候,心里满是成就感,感觉自己像个小科学家。

当我们得到g的值后,接下来的讨论环节是必不可少的。

每个人分享自己的实验感受。

有人说,整个过程就像一场和重力的亲密舞蹈。

另一些同学则提到,实验不仅是数据的堆砌,更是对自然规律的深入理解。

其实,真正的乐趣在于我们对这个结果的解读。

重力加速度的测量,不仅仅是数字,背后蕴含着科学的魅力。

每一次实验都是一次新发现。

单摆实验让我们意识到,生活中的物理无处不在。

大到行星的运动,小到我们日常的走路,都是重力在默默作祟。

这个时候,大家都忍不住想起那些关于重力的故事。

牛顿与苹果的传说,听起来真是神奇。

人类就是在这些奇妙的瞬间,开启了科学的探索之旅。

在总结时,大家的脸上都洋溢着满足的笑容。

单摆的实验不仅帮助我们测量了重力加速度,也让我们对物理的理解更加深刻。

单摆测重力加速度实验结论

单摆测重力加速度实验结论

单摆测重力加速度实验结论1. 实验背景在我们的生活中,重力就像那位“看不见的朋友”,无处不在,时刻牵引着我们。

但你有没有想过,究竟这个“朋友”有多重呢?单摆实验就是一个有趣的方式来探讨重力加速度。

你可能会想,这玩意儿到底是怎么一回事?别急,我来给你慢慢道来。

单摆,顾名思义,就是一个小物体悬挂在绳子上,像个荡秋千。

我们将它摆动起来,记录摆动的周期,算出重力加速度。

听上去简单吧?其实啊,里面可是有学问的。

通过这个实验,我们不仅能了解重力加速度,还能领悟到物理的魅力,甚至在过程中感受一下生活的乐趣。

接下来,让我们看看这次实验的具体步骤和结论吧!2. 实验步骤2.1 准备工作首先,我们得准备一根绳子,和一个小重物,比如说一个乒乓球或者小金属球。

嘿,记得选择那个看起来最帅的哦!接着,我们把绳子一端固定在某个地方,让小球可以自由摆动。

接下来,你可能需要个计时器,手机也行,别让它一直放在口袋里。

然后,我们就可以开始测量了。

你需要把小球拉到一定的高度,放手后开始计时。

记得保持心情愉快,心中默念“我一定能成功”。

等它摆动了几次后,记录下一个完整摆动的时间,这就是周期。

2.2 计算重力加速度接下来的工作就是计算重力加速度了。

用公式 ( g = frac{4pi^2L{T^2 ) 来算算看,其中 ( L ) 是摆的长度,( T ) 是你刚才记录的周期。

算出后,你会发现重力加速度大概是( 9.8 m/s^2 ) 的样子,嘿,这就是大自然的法则!3. 实验结论3.1 结果分析通过这个单摆实验,我们得出了重力加速度的值,听起来不错吧?但更有趣的是,除了这个数值本身,我们还可以观察到摆动的规律。

每次摆动的幅度越小,周期就越稳定,这就像生活中的道理,越是简单的事儿,越容易把握,对吧?3.2 理论与实际结合而且,重力加速度虽然是个常数,但在不同的地方可能会有些微的差别。

这就像每个地方的人都有自己独特的气质,都是可以理解的嘛!在海拔高的地方,重力会略微减弱,真是个有趣的现象!想象一下,去爬山的时候,轻松的感觉,不正是因为重力的“宽容”吗?总结一下,单摆实验不仅让我们了解了重力加速度的奥秘,还让我们在实践中体会到物理学的乐趣。

大学物理实验报告-单摆法测重力加速度(含答案)

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。

【7A文】大学物理实验报告-单摆测重力加速度

【7A文】大学物理实验报告-单摆测重力加速度

【7A文】大学物理实验报告-单摆测重力加速度
一、实验目的
通过单摆实验测量地球表面的重力加速度,了解单摆运动的性质。

二、实验原理
单摆是指由一个质点挂在轻细的绳上,在重力的作用下做简谐振动。

当摆角度较小(一般小于10°)时,单摆可以看作是一个谐振子,其运动规律可以用如下公式描述:
其中,g为重力加速度,在地球表面的标准值为9.8 m/s²;
L为摆线的长度;
T为单摆的振动周期。

由上式可得重力加速度 g 的测量公式:
三、实验步骤
1. 将单摆装置垂直置于实验台上,使摆线垂直于地面。

2. 旋转摆线,使振动角度尽可能小。

3. 记录振动周期 T 和摆线长度 L。

5. 计算两次测量得到的重力加速度 g ,并求出平均值。

四、实验数据处理
(其中实验数据如下表所示)
五、实验结果与分析
通过本次实验,我们测得的重力加速度平均值为9.703 m/s²,与地球表面标准值(9.8 m/s²)相差不大,误差在2%以内。

这表明单摆测量重力加速度的方法是比较可靠的。

值得注意的是,实验时所使用的摆线长度应尽可能长,以减小外力对单摆运动造成的影响;同时振动幅度也应尽可能小,避免大角度振动对振动周期的影响。

六、实验结论
通过单摆实验测量地球表面的重力加速度,得出的实验数据表明,单摆测量重力加速度的方法比较可靠。

在实验过程中,应尽可能选择长度较长的摆线,并使振动幅度尽可能小,以减小外界因素的影响。

大学物理实验报告-单摆测重力加速度

大学物理实验报告-单摆测重力加速度

大学物理实验报告-单摆测重力加速度一、引言在这次实验中,我们的目标是通过单摆来测量重力加速度。

听起来挺简单,但其实背后有很多值得我们深挖的知识。

这项实验不仅能让我们更好地理解物理原理,还能让我们亲身体验科学的魅力。

1.1 单摆的基本原理单摆,其实就是一个挂着小球的细绳。

我们通过让小球来回摆动,观察它的周期。

周期,就是小球从一边摆到另一边再回来的时间。

用公式算一下,能发现摆动周期与重力加速度有着密切关系。

想象一下,随着小球的摆动,空气中似乎充满了它的节奏,真是让人心动。

1.2 实验准备在实验前,我们得准备好一根绳子、一个小球和一个秒表。

看似简单的材料,却能组合出精彩的实验。

把绳子固定在一个高处,让小球自由摆动。

记得要把小球拉到一个小角度,这样才能保证实验的准确性。

每次摆动,我们都要认真观察和记录。

二、实验过程2.1 测量周期每次小球摆动时,我都拿着秒表,紧张地开始计时。

这个过程让我感觉像是在和时间赛跑。

每次记录周期,心里都有种说不出的期待。

我们重复几次,确保数据的可靠性。

小球的每一次摆动,都像是在给我传递信息,让我慢慢理解物理的美妙。

2.2 计算重力加速度接下来,我们将测得的周期代入公式,计算出重力加速度。

随着数字的变化,我的心情也随之波动。

最终结果显现出来时,那种成就感让人热血沸腾。

感觉自己仿佛成为了科学家,揭开了宇宙的一角。

2.3 数据分析我们将记录的数据整理成表格,进行分析。

曲线图、平均值……每一个步骤都带着挑战和乐趣。

通过图表,我看到了一种规律,仿佛自然在向我微笑。

数据背后,不只是冷冰冰的数字,还有我们努力的汗水与收获。

三、实验反思3.1 实验的意义这次实验让我明白,物理不仅仅是理论,它与我们的生活息息相关。

重力加速度并不是一个抽象的概念,而是无时无刻不在影响着我们的日常。

摆动的小球背后,是无数科学家的探索与发现。

3.2 未来的展望这次实验让我对物理产生了更深的兴趣。

未来,我希望能继续深入研究,探索更多自然现象背后的原理。

单摆法测重力加速度实验报告

单摆法测重力加速度实验报告

实验名称:单摆法测重力加速度实验目的:通过单摆实验,测量并计算出当地的重力加速度。

实验原理:单摆是一种理想的振动系统,当摆角小于5°时,其运动可以近似看作简谐运动。

根据单摆的周期公式,可以通过测量单摆的摆长和周期来计算重力加速度。

实验仪器:铁架台、细线、小铁球、游标卡尺、米尺、秒表。

实验步骤:1. 用游标卡尺测量小铁球的直径,重复测量6次,取平均值作为小铁球的直径D。

2. 用米尺测量细线的长度,重复测量6次,取平均值作为细线的长度L。

3. 将细线一端固定在铁架台上,另一端悬挂小铁球,调整摆球的位置,使摆线、摆球和摆幅测量标尺的中线三线合一。

4. 将摆球摆出角度小于5°,然后当小球经过摆幅测量标尺的中间时开始计时,再次经过时开始数1,直到数到50,立刻结束计时,记录下秒表的数据t。

5. 重复步骤4,记录下5次的数据。

6. 根据公式T=2π√(L/g),计算重力加速度g。

实验数据:实验次数 | 周期的次数(次) | 时间(s) | 线长(cm) | 直径(mm) |g(m/s²)----------|----------------|----------|-----------|-----------|----------1 | 50 | 84.19 | 68.90 | 22.16 | 9.7852 | 50 | 84.25 | 69.01 | 22.16 | 9.7863 | 50 | 84.30 | 68.80 | 22.16 | 9.7894 | 50 | 84.35 | 69.20 | 22.16 | 9.7905 | 50 | 84.40 | 68.50 | 22.16 | 9.792数据处理:1. 计算单摆的周期T,T=2t/n,其中t为每次实验的时间,n为周期的次数。

2. 计算重力加速度g,g=4π²L/T²。

实验结果:根据实验数据,计算得到的重力加速度g的平均值为9.788m/s²。

大物实验——利用单摆测量重力加速度

大物实验——利用单摆测量重力加速度

实验报告课程:大学物理仿真实验 实验名称:利用单摆测量重力加速度 系 别____ ______ 实 验 日 期 年 月 日专业班级____ __实 验 报 告 日 期 年 月 日姓 名____ __ 报 告 退 发 ( 订正 、 重做 )同 组 人_________________________________ 教 师 审 批 签 字实验名称 利用单摆测量重力加速度实验简介单摆实验是个经典实验,许多著名的物理学家都对单摆实验进行过细致的研究。

本实验的目的是学习进行简单设计性实验的基本方法,根据已知条件和测量精度的要求,学会应用误差均分原则选用适当的仪器和测量方法,学习累积放大法的原理和应用,分析基本误差的来源及进行修正的方法。

(一) 【实验目的】1.用单摆测定重力加速度2.研究随机误差的特点3.学会电子秒表的使用【实验原理】1.用单摆测量重力加速度单摆是由一个不可伸长的轻质细线和悬挂在此细线下体积很小的重球所构成。

在摆长远大于细线直径,摆球质量远大于细线质量的条件下,将悬挂着的小球自平衡位置拉至一边很小的距离,使摆角小于5°然后释放,摆球即在平衡位置附近作周期性的振动.• 单摆的振动方程为 22sin dt d mL mg θθ=-• 其中L 是悬点到小球中心的距离,也即是摆线长与小球半径之和,当最大摆角θm 较小时,sinθm=θm,方程可化为所以有(三)-实验内容一.测量计算重力加速度 1.测量单摆摆长(数据记录表格自拟)取摆长l 约为100cm,用卷尺测量悬点到小球处于悬垂态时与最低点的距离L ’(重复测量5次),用游标卡尺测量小球直径d(测量一次即可,这是为什么?)则有效摆长为: L=L ’-d/22.测量周期在单摆振幅较小(<10度)的条件下,测量启动摆球后摆动50次所需时间t.为避免视差,在标尺中央位置设有平面反射镜(上有红色竖直刻线),选择摆球通过最低点,同时摆线、刻线及镜中摆线的象三者重合时开始计时,重复测量5次。

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物理仿真实验报告
——利用单摆测量重力加速度
一、实验简介:
单摆实验是个经典实验,许多著名的物理学家都对单摆实验进行过细致的研究。

本实验的目的是学习进行简单设计性实验的基本方法,根据已知条件和测量精度的要求,学会应用误差均分原则选用适当的仪器和测量方法,学习累积放大法的原理和应用,分析基本误差的来源及进行修正的方法。

二、实验原理:
单摆的结构参考图1单摆仪,一级近似的周期公式为
由此通过测量周期摆长求重力加速度。

三、实验所用仪器:
游标卡尺、米尺、千分尺、电子秒表、支架、细线(尼龙线)、钢球、摆幅测量标尺(提供硬白纸板自制)、天平(公用)
四、实验内容:
1.选取适当的摆长,用米尺测出摆长与小球总长s。

再对钢球直径d进行测量,
用游标卡尺对其测量6次,取平均值。

2.测出连续摆动10次的总时间10T,共测5次。

3.求出重力加速度:用自制的单摆装置测量重力加速度g,测量精度要求△g/g<
1%.。

4.写出结果表示,对重力加速度g的测量结果进行误差分析和数据处理,检验实
验结果是否达到设计要求.
注:假设摆长l≈70.00cm;摆球直径D≈2.00cm;摆动周期T≈1.700s;
米尺精度△
米≈0.05cm;卡尺精度△

≈0.002cm;千分尺精度△

≈0.001cm;秒
表精度△

≈0.01s;根据统计分析,实验人员开或停秒表反应时间为0.1s左
右,所以实验人员开,停秒表总的反应时间近似为△

≈0.2s.
五、数据处理及实验结论:
数据记录如下:
摆线长s:90.00cm
平均摆球直径d:1.652cm
l:s-d/2=89.174cm
10周期平均值10T:18.896s
T=1.8896s
利用周期公式:g=9.860m/s2
误差分析:E=△g/g*100%=0.61%<1%
摆线长s:
平均摆球直径d:1.652cm
l:s-d/2=69.174cm
10周期平均值10T:16.586s
T=1.6686s
利用周期公式:g=9.808m/s2
误差分析:E=△g/g*100%=0.09%<1%
六、误差分析:
单摆只在最大摆角小于等于5°时,单摆的振动才可以近似看为为简谐振动。

这时视为简谐振动的误差非常小,因为在回复力公式推导时,只有在摆角θ小于等于5°时才有sinθ=[近似相等]=tanθ=θ[弧度]=X/L,有:F=-X(mg/L),即回复力与离开平衡位置的位移大小成正比,方向相反,振动为简谐振动。

因此,单摆摆角会产生误差。

空气的粘滞阻力并不影响摆动的周期,所以没有造成误差。

由于悬线的质量远小于铁球质量,所以产生的误差可以忽略不计。

七、思考题:
a电流常数 b临界温度 c保护电阻碍
d分流器 e灵敏度 f电压常数 g阻尼 h停止工作i运动
1.由于测量方法和对象不同,选择检流计不仅要求_ _灵敏度__合适,
,而且要求测量回路电阻与_阻尼_匹配;
2.在被测电流大小未知的情况下,使用检流计时,应注意配一
只__分流计__或串一直很大的__保护电阻__,才能进行测试.当确信不会损坏。

检流计时,再提高检流计的灵敏度,直到直接接通为止.。

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