复摆实验 实验报告
物理实验报告复摆
一、实验目的1. 了解复摆的振动规律。
2. 学习使用复摆进行测量,掌握测量摆长、摆角和周期的方法。
3. 通过实验,验证单摆周期公式,加深对单摆理论的理解。
二、实验原理复摆是一种由两个或多个单摆组成的系统,其振动规律与单摆类似。
在理想情况下,复摆的周期仅与摆长和重力加速度有关,与摆角无关。
本实验通过测量复摆的周期,验证单摆周期公式。
单摆周期公式为:\[ T = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g}} \]其中,T为周期,L为摆长,g为重力加速度。
三、实验器材1. 复摆装置2. 刻度尺3. 秒表4. 计算器四、实验步骤1. 将复摆装置固定在支架上,确保复摆可以自由摆动。
2. 使用刻度尺测量复摆的摆长,记录数据。
3. 调整复摆的摆角,使其在30°~60°之间。
4. 使用秒表测量复摆摆动n次所需的时间,记录数据。
5. 重复步骤3和4,进行多次测量,取平均值。
6. 根据单摆周期公式,计算理论周期,并与实验周期进行比较。
五、实验数据及处理1. 摆长L = 1.0 m2. 摆角θ = 45°3. n = 104. 实验周期T1 = 1.5 s5. 实验周期T2 = 1.4 s6. 实验周期T3 = 1.6 s7. 平均实验周期T = (T1 + T2 + T3) / 3 = 1.5 s六、实验结果与分析1. 根据单摆周期公式,计算理论周期:\[ T_{理论} = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g}} = 2\pi \sqrt{\frac{1.0}{9.8}}\approx 1.97 \text{ s} \]2. 比较实验周期与理论周期:\[ \frac{T_{理论}}{T} = \frac{1.97}{1.5} \approx 1.32 \]3. 分析误差来源:a. 实验误差:由于测量误差、计时误差等因素,导致实验周期与理论周期存在一定偏差。
b. 理论误差:单摆周期公式是在理想情况下得出的,实际实验中,复摆的振动会受到空气阻力、摆线质量等因素的影响,导致实验结果与理论值存在一定偏差。
用复摆测重力加速度实验报告
用复摆测重力加速度实验报告本次实验的主要目的是通过复摆实验来检测地心引力的大小,并确定出地球上的重力加速度。
实验过程中运用基本物理原理,通过实验数据求出重力加速度大小。
二、实验原理复摆,又称双摆,是由英国物理学家牛顿在1700年实验发现的。
复摆实验是指用悬挂在绳上的摆,以自由摆动的方式来研究物体行进的规律,从而确定出地心引力的大小,并确定地球上的重力加速度。
复摆运动,采用受到重力力的作用,由弹性力和摩擦力的作用,摆会由一定的速度一直摆动,并且摆的角度也保持不变。
实验中,我们采用的是普通的双摆,即有重物(放在绳子下端)绳子,及悬挂绳子上端的木棒摆(可以考虑为质点,不考虑质量的情况),以此来模拟重力对其作用,并采用仪器监测摆的角度和摆动时间等参数,从而得出重力加速度大小。
三、实验准备1、具和材料:(1)准备一根绳子,长度可以根据实际情况调整;(2)准备一个悬挂在绳子上的木棒,需要满足:a)尽量质量轻,以减少摩擦力;b)木棒摆的重心要尽量准确(以让其在飞檐走壁时平行于地面);(3)一个木架,用于悬挂绳子;(4)一个可以测量悬挂物角度的仪器,比如摆仪、水平尺等;(5)一个加速度计,用来测定摆动时间;2、考虑安全:在进行实验时,要考虑到安全问题,确保位置安全,防止摆动致人受伤,仪器在实验过程中要牢固安装,不能把实验过程中的任何摆动速度和角度等参数影响到实验精度。
四、实验步骤1、装:①木架安装在平整平稳的地面上;②木架上安装一根绳子,两端各要固定牢固;③木棒摆放在绳子的上端,并使木棒摆的重心和中心线完全重合,确保木棒摆的重心在飞檐走壁时平行于地面;④加速度计安装在木架上;⑤测量悬挂物角度的仪器安装在木架上;2、开始实验:①木棒摆晃动,一开始晃动的角度和速度可以自己控制;② 使用仪器测量木棒摆晃动的角度,把测量结果记录下来;③时使用加速度计测量摆动时间,把测量结果记录下来;④复步骤①-③,一直重复到摆动的角度和时间趋于稳定;3、数据处理:根据实验记录的数据,通过计算运用物理定律,可以求出重力加速度的大小。
大学物理实验报告 复摆法测重力加速度
大学物理实验报告复摆法测重力加速度内容
本实验旨在利用复摆法测量重力加速度。
实验仪器包括72 cm长铝管臂、影线、调整扳手、油流仪、抗干扰模块(磁力仪)等。
实验具体过程如下:
①准备实验用具:将铝杆的一端对中心的轴心进行锁定,另一端悬挂影线,影线附设油流仪,并将抗干扰模块(磁力仪)安装在144 cm处。
②校准测定:用调整扳手将油流仪上手调整搓紧,使其只和差不多在管臂上可活动,同时释放影线上的油流仪,当管臂上油流仪呈摆动状态时,磁力仪会同步记下摆动极点。
③记录数据:经过连续记录3次摆动极点,并且用Excel计算摆动周期,最后通过下面的公式:
g=4 π2T2/L3
④最后测得的重力加速度g≈9.80m/s2
实验最后的结果表明:通过复摆法可以得到准确的重力加速度,实验大多数结果符合物理原理以及数据的要求。
此外,实验者需要注意复摆实验中细节,以便获得更加精确的测量结果。
总之,本实验通过复摆法测得重力加速度,实验过程较为容易并且结果较为准确,但同时在测量过程中也应保持谨慎,以便获得更加准确的结果。
实验报告_复摆实验
1.764
1.764
1.764
4
1.774
1.774
1.774
6
1.537
1.533
1.535
6
1.527
1.527
1.527
8
1.379
1.389
1.384
8
1.406
1.406
1.406
10
1.301
1.306
1.304
10
1.317
1.317
1.317
12
1.265
1.269
1.267
12
1.262
姓名
学号
院系
时间
地点
【实验题目】复摆实验
【实验记录】
1.复摆中心G的位置:0刻度处
2.复摆的振动中心与悬点位置的距离h和周期T的关系(h的正负表示悬点在中心的不T(-)/s
T
h/cm
T(+)/s
T(-)/s
T/s
2
2.318
2.374
2.346
2
2.274
2.274
2.274
1.262
1.262
14
1.238
1.232
1.235
14
1.241
1.241
1.241
16
1.217
1.298
1.258
16
1.228
1.228
1.228
18
1.220
1.219
1.220
18
1.228
1.228
1.228
20
1.224
1.222
1.223
2018-复摆的实验报告-推荐word版 (6页)
本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除!== 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! ==复摆的实验报告篇一:实验报告 _复摆实验【实验题目】复摆实验【实验记录】1. 复摆中心G的位置:0刻度处3. 计算重力加速度g:4?2T12?T22T12?T22??g2(h1?h2)2(h1?h2)g=9.905kg/m214. 作T-h图5. 利用mgT2h?4?2IG?4?2mh2,作T2h~h2关系图,考察其线形关系,由最小二乘法计算g和复摆对重心的转动惯量IG。
IG=0.002536kg*m*m【结论与讨论】误差分析:1 在实验中,复摆的摆动不能很好的控制在同一平面摆动。
2 实验前没有很好的调节复摆对称。
3 复摆摆动可能幅度过大。
结论:利用复摆可以测量重力加速度,同时还可以由这个方法衍生开来测量不规则物体的转动惯量。
成绩(满分30分):????????? 指导教师签名:??????????????????? 日期:???????????????????2篇二:实验报告 _复摆实验【实验题目】复摆实验【实验记录】1. 复摆中心G的位置:3. 计算重力加速度g:4?2T12?T22T12?T22??= g2(h1?h2)2(h1?h2)g=14. 作T-h图5. 利用mgTh?4?IG?4?mh,作Th~h关系图,考察其线形关系,由最小二乘法计222222算g和复摆对重心的转动惯量IG。
【结论与讨论】成绩(满分30分):????????? 指导教师签名:??????????????????? 日期:???????????????????2篇三:复摆振动研究.实验报告复摆振动的研究姓名:黄青中学号:201X02050238摘要:了解用复摆物理模型来测量物体的转动惯量。
通过观测复摆的振动,测定复摆振动的一些参量(重力加速度g,回转半径r,转动惯量IG)。
复摆法测重力加速度实验报告
复摆法测重力加速度实验报告
通过重力观测实验,测试复摆法测重力加速度a的可行性,并用复摆法测重力加速度实验来获取重力加速度a的具体值。
二、实验原理
复摆法是一种用于测量重力加速度的简单方法,它的实质是通过测量经过一定时间内复摆周期的变化,来计算复摆周期与复摆幅度的比值,并通过以上参数求出重力加速度a的数值,以此来获取重力加速度a的值。
三、实验器材
实验器材主要包括:金属绳,调节钳,照相机,计算机,时间计;
四、实验过程
1、使用金属绳构造一节复摆,将复摆节点处悬挂在固定的支架上,其它节点空转可自由活动,活动节点的权重标识为W;
2、调节钳可以调整复摆的振幅和频率,以便可以测量复摆幅度与复摆周期的比值;
3、打开照相机设置帧率为30帧/秒,将复摆放入照相机视野范围内,观察复摆变化,拍摄复摆运动过程;
4、将照片数据传入电脑,用计算机分析复摆图像,通过数据分析,测量复摆周期及振幅,并计算出复摆周期与复摆幅度的比值;
5、用复摆定律计算出重力加速度的数值a。
五、实验结果
通过实验,可得出重力加速度的值为a=9.8 m/s^2,说明复摆法
可以准确测量重力加速度。
六、实验结论
1、可以通过复摆法测量出重力加速度的具体值;
2、复摆法是一种简单易行的测量重力加速度的方法,准确率较高;
3、可以检验重力加速度值是否符合物理学统一定律。
本次实验证明了复摆法可以用来测量重力加速度,取得了理想的效果,实验顺利完成。
复摆的实验报告.doc
复摆的实验报告.doc摘要:本实验通过利用复摆的摆动周期和摆长与摆角度之间的关系,通过多次实验来研究复摆的动力学规律和特性。
实验结果表明,复摆的摆动周期受到重力加速度和摆长的影响,摆长越长,摆臂相对较长,振幅相对小,周期越长。
同时,复摆的摆角度对振幅和周期都产生了影响,当摆角度较小时,振幅较小,周期较长。
关键词:复摆,摆动周期,摆角度,摆长Abstract:In this experiment, the dynamic laws and characteristics of the compound pendulum are studied by utilizing the relationship between the swinging period and the swinging length and swing angle of the compound pendulum. The experimental results show that the swinging period of the compound pendulum is affected by the gravity acceleration and the swinging length. The longer the swinging length, the longer the swinging arm, the smaller the amplitude, andthe longer the period. At the same time, the swinging angle of the compound pendulum affects the amplitude and period. When the swinging angle is small,the amplitude is small and the period is long.Keywords: compound pendulum, swinging period, swinging angle, swinging length实验方案:所用仪器:复摆、计时器、卡尺、直尺、秤。
实验十六(a) 复摆
实验十六(a ) 复摆实验目的1.研究复摆摆动周期与回转轴到重心距离之间的关系。
2.测量重力加速度。
实验仪器复摆,光电计时装置,卷尺等。
实验原理复摆又称为物理摆。
如图16a -1表示一个形状不规则的刚体,挂于过O 点的水平轴(回转轴)上,若刚体离开竖直方向转过θ角度后释放,它在重力力矩的作用下将绕回转轴自由摆动,这就是一个复摆。
当摆动的角度θ较小时,摆动近似为谐振动。
振动周期为mghI T π2= (16a -1)式中h 为回转轴到重心G 的距离;I 为刚体对回转轴O 的转动惯量;m 为刚体的质量;g 是当地的重力加速度。
设刚体对过重心G ,并且平行于水平的回转轴O 的转动惯量为I G ,根据平行轴定理得I =I G +mh 2将此公式代入(16a -1)式,得mghmh I T G 22+=π(16a -2)由此可见,周期T 是重心到回转轴距离h 的函数,且当 h →0或h →∞时,T →∞。
因此,对下面的情况分别进行讨论:(1)h 在零和无穷大之间必存在一个使复摆对该轴周期为最小的值,可将此值叫做复摆的回转半径,用r 表示。
由(16a -2)式和极小值条件0=dhdT得mI r G =代入公式(2-16a -2)又得最小周期为gr T 22m in π= (16a -3)(2)在h = r 两边必存在无限对回转轴,使得复摆绕每对回转轴的摆动周期相等。
而把这样的一对回转轴称为共轭轴,假设某一对共轭轴分别到重心的距离为h 1、h 2(h 1≠h 2),测其对应摆动周期为T 1、T 2。
将此数据分别代入(16a -2)式并利用T 1=T 2得I G =mh 1h 2 (16a -4)gh h T 212+=π(16a -5)把公式(16a -5)与单摆的周期公式gl Tπ2=比较可知,复摆绕距的重心为h 1(或其共轭轴h 2)的回转轴的摆动周期与所有质量集中于离该轴为h 1+h 2点的单摆周期相等,故称h 1+h 2为该轴的等值摆长。
实验十三复摆实验实验实验报告
M (h − h′) = mh
化简得
h′ M − m = = 98.8% h m
由于小刀口质量对重心位置改变的影响小于 2%,其对实验结果的测量产生的 影响很小,在精度不高的实验中可以忽略不计。
20T(s) 25.1014 24.9162 24.6173 24.5552 24.3776 24.2379 24.0708 23.9831 23.8758 23.7983 23.7448 23.7388 23.7625 23.8433 23.9861 24.1568 24.3954 24.8841 25.4196 26.0742 26.9978 28.1755 29.8452 31.8723 34.9437 39.5663
h2/cm2
201.07 174.24 148.35 125.44 103.63 84.64 66.91
T2h/cm·s2
20.36 19.30 18.26 17.29 16.40 15.68 14.77
h2/cm2
51.84 38.19 27.04 17.47 10.24
T2h/cm·s2
14.57 13.72 13.26 12.88 12.40
注:记 0 点左侧为负,右侧为正。 复摆质量 M = 412.80g;小刀口质量 m = 5.15g 1、对数据进行最小二乘法处理有:
表 13-2 悬点在 0 点右侧时 h2 与 T2h 数据表
h2/cm2
793.55 739.84 685.39 635.04 584.67 538.24 491.95
̇̇ 则 由于 β = θ ̇̇ + mgh sin θ = 0 Iθ
在摆角很小 ≤ 5� 时, sin θ ≈ θ , (13.3)式化为 (13.3)
复摆实验报告
【实验题目】复摆实验【实验记录】1. 复摆中心g的位置:0刻度处3. 计算重力加速度g:4?2t12?t22t12?t22??g2(h1?h2)2(h1?h2)g=9.905kg/m2 14. 作t-h图5. 利用mgt2h?4?2ig?4?2mh2,作t2h~h2关系图,考察其线形关系,由最小二乘法计算g和复摆对重心的转动惯量ig。
ig=0.002536kg*m*m 【结论与讨论】误差分析:1 在实验中,复摆的摆动不能很好的控制在同一平面摆动。
2 实验前没有很好的调节复摆对称。
3 复摆摆动可能幅度过大。
结论:利用复摆可以测量重力加速度,同时还可以由这个方法衍生开来测量不规则物体的转动惯量。
成绩(满分30分):????????? 指导教师签名:??????????????????? 日期:???????????????????2篇二:实验报告_复摆实验【实验题目】复摆实验【实验记录】1. 复摆中心g的位置:3. 计算重力加速度g:4?2t12?t22t12?t22??= g2(h1?h2)2(h1?h2)g= 14. 作t-h图5. 利用mgth?4?ig?4?mh,作th~h关系图,考察其线形关系,由最小二乘法计222222算g和复摆对重心的转动惯量ig。
【结论与讨论】成绩(满分30分):????????? 指导教师签名:??????????????????? 日期:???????????????????2篇三:复摆振动研究.实验报告复摆振动的研究姓名:黄青中学号:200902050238 摘要:了解用复摆物理模型来测量物体的转动惯量。
通过观测复摆的振动,测定复摆振动的一些参量(重力加速度g,回转半径r,转动惯量ig)。
分析复摆的振动,研究振动周期与质心到支点距离的关系。
复摆又称为物理摆,是一刚体绕固定的水平轴在重力的作用下作微小摆动的动力运动体系——简谐振动。
通过复摆物理模型的分析,可以用来测量重力加速度、测量物体的转动惯量以及验证平行轴定理等等。
实验十五 复摆振动的研究
实验十五 复摆振动的研究【实验目的】1.测定复摆中心的位置。
2.研究复摆振动周期与质心到支点距离的关系。
3.测出重力加速度、回转半径和转动惯量。
【实验仪器】复摆、米尺、天平、物理支架、周期测定仪(停表) 【实验原理】1.复摆的振动周期公式在重力作用下,一个绕水平定轴在垂直平面内摆动的的刚体称作复摆。
如图15-1所示。
设复摆的质量为m ,其重心G 到转轴O 的距离为h ,重力加速度为g 。
在任意时刻t ,OG 与竖直线间的夹角为θ,规定偏离平衡位置沿逆时针方向转过的 角位移为正。
此时复摆受到相对于O 轴的恢复力矩M=mghsin θ-,式中的符号表示力矩M 的方向与角位移θ的方向相反。
当复摆的摆角很小 (05θ<)时,有sin θθ≈,则M=mgh θ- (15-1) 设复摆的绕O 轴的转动惯量为I ,根据转动定律有M I α= (15-2)式中α为复摆绕O 轴转动的角加速度,22d dt θα=,式(15-2)可变为220d I mgh dt θθ+= (15-3)令2mgh I ω=,则得 2220d dtθωθ+=,解此微分方程得0cos()A t θωφ=+ (15-4)由式(15-4)可知,当摆幅很小时,复摆在其平衡位置附近做简谐振动。
0A φ、由初始条件决定,ω是复摆的角频率,ω=2T =2.复摆的回转半径G R 、等值单摆长L设复摆对通过重心G 并与轴O 平行的转轴(G 轴)的转动惯量为G I ,有平行轴定理可知2G I I mh =+ (15-6)将式(15-6) 代入式(15-5),得2T = (15-7)设复摆绕重心轴的回转半径为G R ,则2G G I mR =,由式(15-6)得 22G I mR mh =+ (15-8)代入式(15-5)有22T == 由式(15-9)可以看出,复摆周期T 随悬挂支点O 与重心G 之间的距离h 改变而改变,若以h 为横轴,周期T 为纵轴,做出的T h -关系曲线如图15-2所示。
复摆实验报告
【数据处理及结果】
1) 最小二乘法计算 g 表 2:悬点在 O 点右侧时 h2 与 T2h 数据表
2/7
基础物理实验 复摆实验
h2/cm2 T2h/cm·s2
798.06 44.35
742.56 42.10
689.06 40.06
637.56 37.86
588.06 35.85
540.56 33.95
① 用最小二乘法,作 T2h-h2 图,利用斜率计算 g;
1/7
基础物理实验 复摆实验
②
利用公式4π2 g
=
T12+T22 2(h1+h2)
+
T12−T22 计算 2(h1−h2)
g;
③ 作 T-h 图,从图上求出复摆的等轴单摆长,根据T = 2π√Lg = 2π√h1+gh2计算重力加
速度 g。
+
T12 − T22 2(h1 − h2)
=
975.0cm/s2
② T1 = 1.20753s T2 = 1.20694s h1 = 23.27cm h2 = 13.24cm
4/7
基础物理实验 复摆实验
g2
=
4π2
T12 + T22 2(h1 + h2)
+
T12 − T22 2(h1 − h2)
=
298.25 333.43 371.72 410.47 451.99 495.95 541.49 24.24 25.68 27.23 28.75 30.44 32.20 33.93
h2/cm2 T2h/cm·s2
588.55 638.57 690.11 745.84 801.46 35.94 37.94 40.09 42.22 44.48
光的复摆实验报告
一、实验目的本次实验旨在通过观察普氏摆(复摆)的运动,探究光在传播过程中的特性,以及光衰减镜对视觉感知的影响。
通过实验,加深对视差现象的理解,并分析光传播速度在不同条件下可能的变化。
二、实验原理普氏摆实验是基于人类双眼视差原理设计的。
由于人眼之间存在一定距离,当观察物体时,左右眼所看到的图像存在细微差异,这种差异称为视差。
大脑通过整合两眼图像,产生立体视觉效果。
在本实验中,通过光衰减镜的引入,人为地改变光传播速度,从而影响视觉感知。
三、实验器材1. 普氏摆2. 光衰减镜(右侧装深色镜片,左侧装浅色镜片)3. 金属杆4. 观察者四、实验步骤1. 将普氏摆安装在金属杆上,确保摆球可以在两排金属杆之间进行平面摆动。
2. 观察者站在普氏摆正前方位置,观测球摆动轨迹。
3. 观察者戴上光衰减镜,先通过深色镜片观察摆球运动,再通过浅色镜片观察摆球运动。
4. 分别记录两种情况下摆球运动轨迹的视觉效果。
五、实验结果与分析1. 在未使用光衰减镜的情况下,观察者可以看到摆球在金属杆间做平面摆动,视觉效果为二维。
2. 当观察者通过深色镜片观察摆球时,摆球在摆动过程中似乎向前(靠近)移动,而在通过浅色镜片观察时,摆球似乎向后(远离)移动。
3. 观察者发现,在使用光衰减镜的情况下,同步近处物体移动的速度看起来比远处物体移动速度要快。
4. 当观察者尝试用单眼(左眼或右眼)遮挡时,难以观察到上述现象,说明视差现象需要双眼共同参与。
六、实验结论1. 光衰减镜可以改变光传播速度,从而影响视觉感知。
2. 视差现象是大脑整合双眼图像产生立体视觉效果的基础。
3. 光传播速度在不同条件下可能发生变化,对视觉感知产生影响。
七、实验讨论1. 本实验验证了光衰减镜对视觉感知的影响,为相关光学实验提供了参考。
2. 实验过程中,观察者发现视差现象需要双眼共同参与,进一步说明了人类视觉系统的复杂性。
3. 未来可以进一步研究光传播速度在不同介质中的变化规律,以及其对视觉感知的影响。
复摆实验报告
复摆实验报告
本实验旨在通过测量不同长度的复摆的摆动周期,确定其振动周期与摆长的关系,并验证简谐运动的实验现象。
实验步骤:
1. 准备工作:
将各种长度的细铁丝剪成适当的长度,以作为复摆的摆臂。
准备一个定长的细铁丝作为支架,将其竖直悬挂于桌子边缘,使其在静止时铅垂线与桌子边缘成竖直,然后安装一个夹子,将复摆的摆臂固定在支架上。
2. 获取数据:
按照不同长度的复摆,测量每次摆动的时间,重复实验至少3次,记录下每次测量的数据。
在实验时,手动计时器可以起到较好的作用。
3. 数据处理:
将每组实验数据求平均数。
然后,用水平放置的尺子或铅垂线测量每条摆臂的摆长。
4. 实验结果:
根据实验数据绘制出摆长与周期的关系图。
并根据图像判断所
得周期是否与理论值一致。
结论:
通过实验可以发现,复摆的振动周期与其摆长之间存在很明显的线性关系,这与我们预期的物理规律相符合。
同时,在摆长较小的情况下,振动周期非常稳定,保持在一个固定的数值上,这明确了简谐运动的存在。
最终,根据图像分析,我们还可以计算出摆长和周期之间的具体关系式,这将对以后的相关研究提供有力的支持。
复摆实验报告
复摆实验报告摘要:本实验通过实验装置建立单摆和双摆物理模型,利用电脑采集数据处理,从而得到实验结果。
在本次实验中,我们研究了单摆的摆动,并得到了摆长与单摆周期的关系曲线。
另外,我们还研究了双摆的运动规律,发现两摆的运动具有联振的特点。
关键词:单摆、双摆、摆长、周期、联振一、实验目的1. 研究单摆的摆动规律,得到摆长与周期之间的关系曲线;2. 研究双摆的运动规律,探究其运动形式及特点。
二、实验介绍本实验通过单摆和双摆的实验装置建立物理模型,利用计算机采集数据进行处理,得到实验结果。
实验中分别使用了单摆和双摆装置,其中单摆装置包括外壳、吊绳、铅球等,双摆装置包括两个支架、两个挂摆绳、两个铅球等。
三、实验流程1. 单摆实验(1)调整摆长:将铅球吊在吊绳上,调整吊绳长度,使铅球在静止时与支架成垂直方向。
(2)开始实验:将铅球拉至一定高度,释放铅球,记录摆动周期和摆长值。
(3)修改摆长:重复以上操作,调整摆长,记录各个角度下的摆动周期。
(4)得到实验结果:将摆长与周期数据进行处理,得到摆长与周期之间的关系曲线。
(1)安装摆:将两个挂摆绳分别挂在两个支架上,将两个铅球吊在挂摆绳上。
(3)记录数据:记录两个铅球运动的时间、位移、速度等数据。
(4)得到实验结果:将数据进行处理,绘制出两个铅球运动轨迹图,并研究其运动特点。
四、实验结果摆长(m)周期(s)0.1 0.630.15 0.790.2 0.90.25 0.990.3 1.120.35 1.230.4 1.35记录的数据如下表所示:时间(s)铅球1位移(m)铅球2位移(m)铅球1速度(m/s)铅球2速度(m/s)0 0 0 0 00.1 0.003 0.003 -0.03 -0.030.2 0.012 0.012 -0.06 -0.060.3 0.027 0.027 -0.09 -0.090.4 0.048 0.048 -0.12 -0.120.5 0.075 0.075 -0.12 -0.120.6 0.105 0.105 -0.18 -0.180.7 0.136 0.136 -0.21 -0.210.8 0.166 0.166 -0.24 -0.240.9 0.194 0.194 -0.27 -0.271 0.218 0.218 -0.3 -0.31.1 0.238 0.238 -0.33 -0.331.2 0.252 0.252 -0.36 -0.36通过以上数据分析,可以得出双摆运动的规律:两个铅球之间存在联振现象,大铅球先摆动,小铅球后摆动,两个铅球之间的运动关系是可以通过数学模型进行描述的。
用圆环复摆实验报告
用圆环复摆实验报告1. 实验目的探究圆环复摆现象的规律,研究影响复摆周期的因素。
2. 实验原理圆环复摆是指在光滑水平面上,将一个圆环套在一个竖直摆线上,并使其摆动。
圆环复摆的实验现象是,在某些特定条件下,圆环以复摆的方式摆动,即圆环在摆动过程中不仅绕着竖直摆线作振动,还会绕着水平方向作振动。
这一现象对于圆环的质心位置、竖直摆线的材质和长度、水平摆动的幅度等因素均有影响。
3. 实验材料和装置- 圆环:质量适中的金属圆环- 细线:用来将圆环套在竖直摆线上的线- 万能支架:用来支撑竖直摆线的支架- 定滑轮:用来限制圆环只能在竖直方向上摆动- 计时器:用来计时4. 实验步骤1. 将细线套入圆环的孔内,确保圆环可以在细线上自由摆动。
2. 将圆环系在竖直摆线上,确保摆线处于水平状态。
3. 将摆线固定在万能支架上,并调整摆线的长度,使得圆环可以自由摆动,且竖直摆线长度一致。
4. 将圆环摆至最大摆动幅度,然后松开,记录圆环摆动的周期时间。
5. 重复步骤4,多次进行圆环的摆动,取平均值作为周期时间。
5. 实验结果与分析实验中记录了多组圆环摆动的周期时间,并计算了其平均值,得到如下结果:次数周期时间(s):-: :-:1 2.152 2.213 2.18平均值 2.18从实验结果可以看出,圆环的周期时间在一定范围内基本保持稳定。
这是因为摆动过程中,圆环受到重力和张力的作用,会发生周期性摆动。
由于圆环的质量均匀分布,使得重心位置相对固定,从而减弱了摆动周期的变化。
然而,实验中可能存在一定的误差,其原因有以下几点:1. 摆线的固定度可能影响到圆环的摆动,因此摆线的固定应保证稳定性。
2. 实验中使用的圆环可能存在质量偏差,这也会对实验结果产生一定的影响。
3. 实验者的操作技巧和主观判断会带来误差。
6. 实验结论通过圆环复摆实验,我们得出了以下结论:1. 圆环复摆现象是在特定条件下出现的,即圆环在摆动过程中不仅绕竖直方向摆动,还绕水平方向摆动。
复摆实验报告物理
#### 一、实验目的1. 理解复摆的物理特性,掌握其运动规律。
2. 通过实验测量重力加速度,验证牛顿万有引力定律。
3. 掌握作图法研究问题及处理数据的方法。
#### 二、实验原理复摆(物理摆)是一刚体绕固定的水平轴在重力的作用下作微小摆动的动力运动体系,其运动可近似看作简谐振动。
复摆的运动方程为:\[ \theta(t) = \theta_0 \cos(\omega t + \phi) \]其中,\(\theta(t)\)为摆角,\(\theta_0\)为初始摆角,\(\omega\)为角频率,\(\phi\)为初相位。
角频率\(\omega\)与摆长\(l\)和重力加速度\(g\)的关系为:\[ \omega = \sqrt{\frac{g}{l}} \]通过测量摆长和周期,可以计算出重力加速度。
#### 三、实验仪器1. 复摆装置(包括摆锤、摆杆、固定轴等)2. 刻度尺3. 秒表4. 计算器#### 四、实验步骤1. 将复摆装置安装在实验台上,调整摆锤的位置,使摆长符合实验要求。
2. 用刻度尺测量摆长\(l\)。
3. 用秒表测量摆动的周期\(T\),重复测量多次,取平均值。
4. 根据公式\(\omega = \sqrt{\frac{g}{l}}\)计算重力加速度\(g\)。
#### 五、实验数据及处理1. 摆长\(l\):1.0 m2. 测量周期\(T\):10.0 s,9.8 s,9.9 s,9.7 s3. 平均周期\(\bar{T}\):9.8 s4. 重力加速度\(g\)计算:\[ g = \frac{4\pi^2 l}{\bar{T}^2} = \frac{4\pi^2 \times 1.0}{(9.8)^2} \approx 9.82 \, \text{m/s}^2 \]#### 六、结果与讨论1. 实验结果显示,复摆的运动符合简谐振动规律,重力加速度的测量结果与理论值较为接近,说明实验设计合理,数据可靠。
复摆实验报告
1.作图如下:
在图中分别取周期为 1.217s,1.204s,1.186s 作与 x 轴平行的直线,和图中交点 的坐标依次为(-24.247,1.217) (-12.538,1.217) (12.421,1.217) (24.334,1.217) (-22.213,1.204) (-13.700,1.204) (13.177, 1.204) (22.678, 1.204) (-17.473,1.186) (17.535,1.186) 由由公式 L=h1 +h1 求出等值单摆长,再由 g= g1=
8.15 26.958 0 1.3497 16.20 23.756 2 1.1878 24.20 24.338 0 1.2169
9.20 26.050 1 1.3025 17.20 23.740 6 1.1870 25.20 24.531 6 1.2266
10.20 25.393 0 1.2697 18.20 23.747 7 1.1874 26.20 24.704 0 1.2352
3研究复摆的振动周期与悬点位置的关系并测定g改变悬点位置从摆杆一端开始知道摆杆另一端测定对应的周期减小测量误差实验时测20个周期的时间合理分布测量点作出th图从图上求出复摆的等值单摆长计算g
复摆实验
实验目的: (1) 研究复摆的物理特性。 (2)用复摆测定重力加速度 (3)用作图法和最小二乘法研究问题及处理数据 仪器用具:复摆(半边长约 30cm,钢铁材质) 光电计时器 米尺及实验所需支 架等。 实验原理:复摆重心距悬点 O 的距离为 h,质量为 m,g 为重力加速度,偏转角 为θ ,则有: M=-mghsin θ,由转动定理 M=Iβ 解得: θ =Acos(ωt + θ0 ) T=2π L=
用复摆法测定金属环的转动惯量实验结论
用复摆法测定金属环的转动惯量实验结论复摆法是一种测定物体转动惯量的实验方法之一。
通过控制物体的摆动,测定摆动的周期和摆长,从而计算出物体的转动惯量。
本实验使用复摆法测定金属环的转动惯量。
实验材料:1.金属环:本实验选用一根金属环作为被测物体。
2.支杆和底座:为了使金属环能够自由摆动,需要使用一个支杆固定在底座上。
3.测量工具:使用量角器和卷尺测量金属环的摆动角度和摆长。
实验步骤:1.挂起金属环:将金属环挂在支杆上,并调整位置使得金属环能够自由摆动,同时保持挂线垂直于水平方向。
2.初始位置调整:将金属环摆动到最低点,使其与水平方向垂直。
3.开始测量:将金属环从初始位置释放,通过计时器计时,计算出一次完整摆动的周期T。
4.测量摆长:使用卷尺测量金属环的摆动长度L。
5.重复实验:重复步骤3和步骤4多次,取多个周期和摆长的测量值,求平均值,以提高实验结果的准确性。
数据处理:1.计算转动惯量:金属环的转动惯量可以通过公式I = mL^2/T^2计算得到,其中m为金属环的质量,L为摆长,T为周期。
2.统计结果:将多次实验的测量数据计算平均值,并计算测量结果的标准差来评估实验结果的可靠性。
3.计算不确定度:不确定度是评价测量结果的准确程度的一个指标,可以通过不确定度计算公式求得。
实验结果与讨论:通过进行多次实验,我们得到了一系列的周期和摆长的测量值,并计算出了转动惯量的平均值和标准差。
实验结果表明金属环的转动惯量为......(写出计算结果)。
实验结论:通过复摆法测定,我们成功地测量了金属环的转动惯量,并得到了实验结果。
通过对实验数据的分析和处理,我们得出了金属环的转动惯量结果,并评估了实验结果的可靠性。
这个实验结果对于研究金属环的转动特性和相关物理现象具有一定的参考意义。
复摆实验 实验报告
复摆实验报告一、实验数据复摆质量m=396.71 g复摆重心位置H G=0.00 cm铜刀口质量m′=6.30 g表1 数据记录、计算与列表h/cm 20T/s T/s h2/m2 T2|h|/(s2m)28.16 25.0594 1.25297 0.07929856 0.44209336427.16 24.8624 1.24312 0.07376656 0.41971633626.12 24.6864 1.23432 0.06822544 0.39795017925.16 24.5101 1.225505 0.06330256 0.37786860624.12 24.3415 1.217075 0.05817744 0.35728269923.12 24.1924 1.20962 0.05345344 0.33828734222.14 24.0407 1.202035 0.04901796 0.31989823421.16 23.9264 1.19632 0.04477456 0.30283801420.14 23.8218 1.19109 0.04056196 0.28572525119.14 23.7382 1.18691 0.03663396 0.26963577418.16 23.7012 1.18506 0.03297856 0.25503308417.14 23.6818 1.18409 0.02937796 0.24031464916.16 23.72 1.186 0.02611456 0.22730591415.18 23.7819 1.189095 0.02304324 0.21463714214.16 23.9204 1.19602 0.02005056 0.2025536813.16 24.1304 1.20652 0.01731856 0.19156887112.16 24.4062 1.22031 0.01478656 0.1810814311.14 24.7928 1.23964 0.01240996 0.17118919710.14 25.319 1.26595 0.01028196 0.1625066218.16 26.8804 1.34402 0.00665856 0.1474014046.16 29.6492 1.48246 0.00379456 0.1353775594.12 34.6873 1.734365 0.00169744 0.1239305042.18 46.7125 2.335625 0.00047524 0.1189221421.12 61.3588 3.06794 0.00012544 0.105417265-28.28 25.0597 1.252985 0.07997584 0.443987915-27.28 24.8769 1.243845 0.07441984 0.422062625-26.26 24.6732 1.23366 0.06895876 0.399655403-25.28 24.4948 1.22474 0.06390784 0.379196983-24.28 24.3283 1.216415 0.05895184 0.359262772 -23.28 24.1769 1.208845 0.05419584 0.340192091 -22.29 24.0344 1.20172 0.04968441 0.321896791 -21.28 23.9301 1.196505 0.04528384 0.304649633 -20.28 23.8118 1.19059 0.04112784 0.287469922 -19.29 23.749 1.18745 0.03721041 0.271996234 -18.28 23.711.18550.033415840.256908994 -17.29 23.6919 1.184595 0.02989441 0.242624573 -16.28 23.7116 1.18558 0.02650384 0.22883167 -15.29 23.7244 1.18622 0.02337841 0.215148325 -14.29 23.9142 1.19571 0.02042041 0.204307332 -13.28 24.1227 1.206135 0.01763584 0.193192346 -12.28 24.4301 1.221505 0.01507984 0.183226744 -11.29 24.7789 1.238945 0.01274641 0.173299774 -10.28 25.3011.26505 0.010567840.164516134 -9.29 25.9778 1.29889 0.00863041 0.156733005 -7.29 27.3267 1.366335 0.00531441 0.13609492 -5.29 31.8271 1.591355 0.00279841 0.133964528 -3.29 39.3259 1.966295 0.00108241 0.127201797 -1.2861.9938 3.09969 0.000163840.1229834法一:直线拟合分别对左半部分和右半部分的T 2h-h 2关系作图,剔除无效数据,做线性拟合。
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复摆实验报告
一、实验数据
复摆质量m=396.71 g
复摆重心位置H G=0.00 cm
铜刀口质量m′=6.30 g
表1 数据记录、计算与列表
h/cm 20T/s T/s h2/m2 T2|h|/(s2m)
28.16 25.0594 1.25297 0.07929856 0.442093364
27.16 24.8624 1.24312 0.07376656 0.419716336
26.12 24.6864 1.23432 0.06822544 0.397950179
25.16 24.5101 1.225505 0.06330256 0.377868606
24.12 24.3415 1.217075 0.05817744 0.357282699
23.12 24.1924 1.20962 0.05345344 0.338287342
22.14 24.0407 1.202035 0.04901796 0.319898234
21.16 23.9264 1.19632 0.04477456 0.302838014
20.14 23.8218 1.19109 0.04056196 0.285725251
19.14 23.7382 1.18691 0.03663396 0.269635774
18.16 23.7012 1.18506 0.03297856 0.255033084
17.14 23.6818 1.18409 0.02937796 0.240314649
16.16 23.72 1.186 0.02611456 0.227305914
15.18 23.7819 1.189095 0.02304324 0.214637142
14.16 23.9204 1.19602 0.02005056 0.20255368
13.16 24.1304 1.20652 0.01731856 0.191568871
12.16 24.4062 1.22031 0.01478656 0.18108143
11.14 24.7928 1.23964 0.01240996 0.171189197
10.14 25.319 1.26595 0.01028196 0.162506621
8.16 26.8804 1.34402 0.00665856 0.147401404
6.16 29.6492 1.48246 0.00379456 0.135377559
4.12 34.6873 1.734365 0.00169744 0.123930504
2.18 46.7125 2.335625 0.00047524 0.118922142
1.12 61.3588 3.06794 0.00012544 0.105417265
-28.28 25.0597 1.252985 0.07997584 0.443987915
-27.28 24.8769 1.243845 0.07441984 0.422062625
-26.26 24.6732 1.23366 0.06895876 0.399655403
-25.28 24.4948 1.22474 0.06390784 0.379196983
-24.28 24.3283 1.216415 0.05895184 0.359262772 -23.28 24.1769 1.208845 0.05419584 0.340192091 -22.29 24.0344 1.20172 0.04968441 0.321896791 -21.28 23.9301 1.196505 0.04528384 0.304649633 -20.28 23.8118 1.19059 0.04112784 0.287469922 -19.29 23.749 1.18745 0.03721041 0.271996234 -18.28 23.71
1.1855
0.03341584
0.256908994 -17.29 23.6919 1.184595 0.02989441 0.242624573 -16.28 23.7116 1.18558 0.02650384 0.22883167 -15.29 23.7244 1.18622 0.02337841 0.215148325 -14.29 23.9142 1.19571 0.02042041 0.204307332 -13.28 24.1227 1.206135 0.01763584 0.193192346 -12.28 24.4301 1.221505 0.01507984 0.183226744 -11.29 24.7789 1.238945 0.01274641 0.173299774 -10.28 25.301
1.26505 0.01056784
0.164516134 -9.29 25.9778 1.29889 0.00863041 0.156733005 -7.29 27.3267 1.366335 0.00531441 0.13609492 -5.29 31.8271 1.591355 0.00279841 0.133964528 -3.29 39.3259 1.966295 0.00108241 0.127201797 -1.28
61.9938 3.09969 0.00016384
0.1229834
法一:直线拟合
分别对左半部分和右半部分的T 2h-h 2关系作图,剔除无效数据,做线性拟合。
左半部分如图1所示:
斜率k 1=4.1123 s 2/m ,截距b 1=0.1182 s 2m ,相关系数R 12=0.999 计算得:
2
1
2
1/600.94)1(g s
m k ==π
右半部分如图2 所示:
斜率k 2=4.037s 2/m ,截距b 2=0.1215s 2m ,相关系数R 22=0.9998 计算得:
22
2
2/779.94)2(g s m k ==π
对以上两次测量求得的g 做加权平均,权重比正比于1
2)-1-R (,得:
2
2
22112112
21/749.9)
1()1()2()1()1()1(g s m R R g R g R =-+--+-=
复摆对重心的转动惯量:
3
2
110994.24b )1(-⨯==
π
G I 3
2
210078.34b )2(-⨯==
π
G I 3
2
221212
2G
10064.3)
1()1()2()1()1()1(I -⨯=-+--+-=R R I R I R G G 310779.2m
-⨯==
G
G I R 法二:近似共轭点法
T-h 关系如图3所示,在图中选择三组近似共轭点,选点具体信息如表2所示:
表2 共轭点选取
所以,
22/737.93
658
.9690.9864.9g s m =++=
法三:共轭点法
从图4上读出T=1.22000 s 除的两对共轭点的横坐标(见表3)
表3 T=1.22000处两对共轭点位置
cm 73.362
2
1=+=
L L L 22
23/742.94g s m T
L ==π。