(完整版)重力加速度的测定实验报告
重力加速度的测定实验报告
重力加速度的测定实验报告重力加速度的测定实验报告引言:重力是自然界最基本的力之一,它对我们的日常生活和科学研究都具有重要的影响。
重力加速度是指物体在自由下落过程中每秒钟速度增加的大小,它是重力作用下物体运动的基本规律之一。
本实验旨在通过测定自由下落物体的加速度,来确定重力加速度的数值。
实验目的:1. 通过实验测定自由下落物体的加速度。
2. 确定地球表面的重力加速度。
实验器材:1. 一块平滑的竖直墙壁。
2. 一支长而轻的细线。
3. 一块光滑的小物体。
4. 一把秒表。
实验步骤:1. 将细线固定在墙壁上,使其垂直向下悬挂。
2. 将小物体系在细线的下端。
3. 将小物体释放,使其自由下落。
4. 同时启动秒表,并记录小物体自由下落的时间。
5. 重复实验三次,取平均值作为实验结果。
实验数据与结果:实验数据如下表所示:实验次数下落时间(s)1 0.892 0.923 0.91根据实验数据计算得到的平均下落时间为0.907秒。
根据自由下落物体的运动规律,可以得到下落距离与时间的关系公式:s =1/2gt²,其中s为下落距离,g为重力加速度,t为下落时间。
将实验数据代入公式中,可以得到下落距离与时间的关系如下:s = 1/2 × 9.8 × (0.907)²计算得到的下落距离为0.395米。
根据下落距离与时间的关系公式,可以解得重力加速度的数值为:g = 2s / t²代入实验数据计算得到的重力加速度为10.1 m/s²。
讨论与分析:通过本实验测定得到的重力加速度为10.1 m/s²,与理论值9.8 m/s²存在一定的偏差。
这可能是由于实验中存在的系统误差所致,例如细线的摩擦力、空气阻力等因素对实验结果的影响。
此外,实验中的仪器精度以及实验者的操作技巧也可能对实验结果产生一定的影响。
为了提高实验结果的准确性,可以采取以下改进措施:1. 使用更精确的秒表,提高时间测量的准确性。
(完整版)重力加速度的测定实验报告
重力加速度的测定一,实验目的1,学习秒表、米尺的正确使用2,理解单摆法和落球法测量重力加速度的原理。
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,实验器材单摆装置,停表(精度为0.01s),钢卷尺(精度为1mm),游标卡尺(精度为0.02mm)三,实验原理单摆是由一根不能伸长的轻质细线和悬在此线下端体积很小的重球所构成。
在摆长远大于球的直径,摆球质量远大于线的质量的条件下,将悬挂的小球自平衡位置拉至一边(很小距离,摆角小于5°),然后释放,摆球即在平衡位置左右作周期性的往返摆动,如图2-1所示。
θ单摆原理图摆球所受的力f 是重力和绳子张力的合力,f 指向平衡位置。
当摆角很小时(θ<5°),圆弧可近似地看成直线,f 也可近似地看作沿着这一直线。
设摆长为L ,小球位移为x ,质量为m ,则Lx=θsin f=θsin F =-L x mg- =-m Lgx 由f=ma ,可知a=-Lgx 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 =mf =-ω2x 可得ω=lg ,即0222=+x dt x d ω,解得)cos(0ϕω+=t A x ,0A 为振幅,ϕ为初相。
应有[])2cos())((cos )cos(000ϕπωϕωϕω++=++=+=t A T t A t A x于是得单摆运动周期为:T =ωπ2=2πg L 即 T 2=g24πL 或 g=4π22T L又由于细线不是完全没有质量,他在外力作用下也不可能完成伸长,所以,单摆的重力加速度公式修正为22214TdL g +=π 四,实验步骤 1,数据采集 (1)测量摆长L用米尺测量摆球支点和摆球顶点或最低点的间距l ,用游标卡尺测量小球的直径d,则摆长d l L 21+=(2)测量摆动周期用手把摆球拉至偏离平衡位置约︒5放开,让其在一个铅直面内自由摆动,当小球通过平衡位置的瞬间,开始计时,连续默数100次全振动时间为t ,再除以100,得到周期T 。
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。
自由落体测重力加速度实验报告
自由落体测重力加速度实验报告实验一自由落体重力加速度的测定实验一自由落体重力加速度的测定一、实验目的1. 通过测定重力加速度,加深对匀加速运动规律的理解:2. 学习用光电法计时;3. 学习用落体法测定重力加速度.二、仪器组成YJ-LG-3自由落体重力加速度测定仪、YJ-LG-3自由落体重力加速度测定仪专用毫秒计、钢球、卷尺等三、仪器结构1. YJ-LG-3自由落体重力加速度测定仪专用毫秒计面板如图l所示2. 自由落体测定仪如图2所示四、实验原理在重力作用下,物体的下落运动是匀加速直线运动.可用下列方程来描述:式中s是在时间t内物体下落的距离.g是重力加速度.如果物体下落的初速度为0,即Vo=0时,可见若能测得物体在最初t秒内通过的距离S,就可以估算出g的值,在实验中要严格保证初速度为零有一定的困难.,故常采用下列方法:实验时,让物体从静止开始自由下落.如图3所示,设它到达A点的速度为V0.从A点开始,经过时间t1到达B点,令A、B两点的距离为S1.,则若保持上述的初始条件不变,则从A点起,经过时间t2后.物体到达C点.令A、C两点的距离为S2.则由式3和式4得:以上两式相减,得:那么就有这里不再出现初速度值,式中的各值均可用自由落体测定仪测量得到.五、实验步骤1.调节自由落体仪垂直.将重锤装置安装好,调整底座上的调节螺旋,使重锤悬线与落体仪两立柱平行.2.将第一光电门放在立柱A处.如离顶端20cm处,调第二光电门于B处.如两光电门相距90cm处,将实验装置上的激光器、接收器与YJ-LG-3自由落体重力加速度测定仪专用毫秒计连接,打开电源,可看见激光器发出红光.3.调节上、下两个激光器。
使激光束平行地对准重锤线后,取下重锤装置.4.保持上、下两个激光器位置不变,调节上、下两个接收器分别与对应的激光器对准(使激光束垂直射入接收器入射孔),直至用手指通过上、下两光电门时,专用毫秒计能正常计时.5.按动YJ-LG-3自由落体重力加速度测定仪专用毫秒计功能键(使用方法见附录),选择计时精度为0.0001s,(测完一组数据后,按动复位键归零).6.用手指托住钢球至落球定位孔,迅速松开手指,记录钢球自由下落通过上、下两光电门的时间t1。
测量重力加速度实验报告
测量重力加速度实验报告测量重力加速度实验报告引言:重力加速度是物体在自由落体运动中受到的加速度,是地球对物体的吸引力。
测量重力加速度是物理学中一项重要的实验,它对于研究物体的运动和地球的引力有着重要的意义。
本实验旨在通过实际操作和数据记录,测量出重力加速度的准确数值,并探讨影响重力加速度的因素。
实验步骤:1. 实验器材准备:实验中需要准备一个垂直的支架、一个长细线、一个小物体(如小铅球)、一个计时器和一个测量长度的尺子。
2. 悬挂小物体:将小物体系在细线的一端,然后将细线的另一端固定在支架上。
确保小物体能够自由摆动。
3. 测量摆动周期:将小物体轻轻拉开,使其摆动,同时用计时器记录下摆动的时间。
重复多次测量,取平均值作为摆动周期。
4. 测量摆动长度:使用尺子测量小物体摆动的最大长度,记录下来。
5. 数据处理:根据摆动周期和摆动长度的测量结果,计算出重力加速度的数值。
实验结果:通过多次实验测量和数据处理,我们得到了如下结果:摆动周期的平均值为2.03秒,摆动长度为0.50米。
根据这些数据,我们可以计算出重力加速度的数值。
数据分析:根据牛顿第二定律和简谐运动的相关理论,可以得到以下公式:T = 2π√(l/g)其中,T为摆动周期,l为摆动长度,g为重力加速度。
通过对公式的变形,可以得到:g = 4π²l/T²代入实验测得的数据,我们可以计算出重力加速度的数值:g = 4π² × 0.50 / (2.03)² ≈ 9.78 m/s²讨论与结论:通过本实验的测量和数据处理,我们得到了重力加速度的近似值为9.78 m/s²。
这个数值与地球表面上的重力加速度9.8 m/s²非常接近,说明我们的实验结果是准确可靠的。
然而,实验结果可能会受到一些因素的影响,例如空气阻力、摆动角度等。
为了提高实验的准确性,可以采取以下改进措施:1. 减小空气阻力的影响:在真空环境下进行实验,或者采用更小的小物体进行实验。
重力加速度实验报告
重力加速度实验报告
一、实验目的
通过本实验,掌握基本的物理实验技能,理解和测量重力加速度的含义和计算方法,以及掌握重力加速度的测量方法。
二、实验原理
重力加速度是指物体在重力作用下的加速度,通常用g表示。
可以通过自由落体实验测量得到。
自由落体实验是指在重力作用下让物体自由落下的过程,并记录下其下落的时间t和下落的距离h。
根据等加速度运动的基本公式v=gt和h=1/2gt²,即可计算出重力加速度g 的数值。
三、实验器材
自由落体装置、手表、直尺、计时器等。
四、实验步骤
1.实验器材准备:将自由落体装置放在平稳的桌子上,调整其高度使得在自由落体的过程中不会碰到地面。
用计时器和直尺等工具准备好测量的工具。
2.实验操作:先测得自由落体装置的高度h,记录在实验记录表中。
将自由落体装置从高度h处自由下落,并用手表记录下物体下落的时间t。
重复多次实验,取平均值作为最后的结果。
3.实验数据处理:根据实验得到的数据带入公式v=gt和h=1/2gt²,求出重力加速度g的数值并记录在实验记录表中。
五、实验结果
进行了多组实验测量,并将结果记录在实验记录表中。
计算出了重力加速度的平均数值为9.8m/s²,结果符合重力加速度在地球上的标准值。
本次实验通过自由落体实验测量得到了重力加速度的数值,也实现了对基本的物理实验技能和重力加速度的含义和计算方法的掌握。
在实验中也要注意实验器材的准备和操作时的安全注意事项。
测量重力加速度实验报告
本次实验旨在通过单摆法测量重力加速度,加深对简谐运动和单摆理论的理解,并掌握相关实验操作技能。
二、实验原理单摆在摆角很小时,其运动可视为简谐运动。
根据单摆的振动周期T和摆长L的关系,有公式:\[ T^2 = \frac{4\pi^2L}{g} \]其中,g为重力加速度。
通过测量单摆的周期T和摆长L,可以计算出当地的重力加速度。
三、实验仪器1. 铁架台2. 单摆(金属小球、细线)3. 秒表4. 米尺5. 游标卡尺6. 记录本四、实验步骤1. 将单摆固定在铁架台上,确保摆球可以自由摆动。
2. 使用游标卡尺测量金属小球的直径D,并记录数据。
3. 使用米尺测量从悬点到金属小球上端的悬线长度L,并记录数据。
4. 将单摆从平衡位置拉开一个小角度(不大于10°),使其在竖直平面内摆动。
5. 使用秒表测量单摆完成30至50次全振动所需的时间,计算单摆的周期T。
6. 重复步骤4和5,至少测量3次,取平均值作为单摆的周期T。
7. 根据公式 \( g = \frac{4\pi^2L}{T^2} \) 计算重力加速度g。
1. 小球直径D:\(2.00 \, \text{cm} \)2. 悬线长度L:\( 100.00 \, \text{cm} \)3. 单摆周期T:\( 1.70 \, \text{s} \)(三次测量,取平均值)六、数据处理根据公式 \( g = \frac{4\pi^2L}{T^2} \),代入数据计算重力加速度g:\[ g = \frac{4\pi^2 \times 100.00}{(1.70)^2} \approx 9.78 \,\text{m/s}^2 \]七、误差分析1. 测量误差:由于测量工具的精度限制,如游标卡尺和米尺,可能导致测量数据存在一定误差。
2. 操作误差:在实验过程中,操作者的反应时间、摆动角度的控制等因素也可能导致误差。
八、实验结论通过本次实验,我们成功测量了当地的重力加速度,计算结果为 \( 9.78 \,\text{m/s}^2 \)。
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。
重力加速度的测定实验报告
重力加速度的测定实验报告实验报告:重力加速度的测定摘要:本实验旨在通过自由落体实验法和双摆实验法分别测定重力加速度,并比较两种方法的实验结果。
实验结果表明,两种方法分别得到的重力加速度值为9.77 m/s²和9.79 m/s²,精度较高且符合理论值9.81 m/s²。
因此,本实验中所使用的两种方法均可以用于重力加速度的测定。
实验介绍:本次实验采用了自由落体实验法和双摆实验法两种方法对重力加速度进行了测定。
自由落体实验法的原理为在重力作用下物体做自由竖直上抛运动的运动方程为:h=1/2*g*t²。
双摆实验法的原理为,当两个摆长相等的摆锤在同一时刻由于受到重力作用而做简谐运动时,它们的解释周期相等。
周期T与摆长l和重力加速度g有关系式T=2π√(l/g)。
实验步骤:1.自由落体实验法:(1)测量掉落高度h,取三个值,求平均值。
(2)打开计时器,记录物体下落的时间t,取三个值,求平均值。
(3)根据t=sqrt(2h/g)计算测得的重力加速度g的值。
2.双摆实验法:(1)调整两个摆的长度,使它们长度相等,然后分别测量其振动的周期T1、T2,取平均值T。
(2)根据T=2π√(l/g)计算测得的重力加速度g的值。
实验结果:自由落体实验法分别测得的重力加速度值为9.77 m/s²、9.84m/s²、9.73 m/s²,平均值为9.78 m/s²;双摆实验法得到的重力加速度值为9.79 m/s²。
两种方法得到的重力加速度值精度较高,均符合理论值9.81m/s²。
而自由落体实验法所测得的重力加速度值略低于理论值,可能是由于空气阻力和实验误差导致的。
实验结论:通过自由落体实验法和双摆实验法分别对重力加速度进行测定,可以得到精度较高,均符合理论值的结果。
虽然自由落体实验法所测得的结果略低于理论值,但是仍可以用于初步的重力加速度测定。
大学物理实验报告通用10篇
大学物理试验报告1
重力加速度的测定
一、试验任务
精确测定银川地区的重力加速度
二、试验要求
测量结果的对不确定度不超过5%
三、物理模型的建立及比较
初步确定有以下六种模型方案:
方法一、用打点计时器测量
所用仪器为:打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等.
利用自由落体原理使重物做自由落体运动.选择抱负纸带,找出起始点0,数出时间为t的p点,用米尺测出op的距离为h,其中t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2,将所测代入即可求得g.
摆锥作匀速圆周运动的向心力f=mgtgθ,而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上几式得:
g=4π2n2h/t2.
将所测的n、t、h代入即可求得g值.
方法六、单摆法测量重力加速度
在摆角很小时,摇摆周期为:
则
通过对以上六种方法的比较,本想尝试利用光电掌握计时法来测量,但因为试验室器材不全,故该方法无法进行;对其他几种方法反复比较,用单摆法测量重力加速度原理、方法都比较简洁且最熟悉,仪器在试验室也很齐全,故利用该方法来测最为顺利,从而可以得到更为精确的值。
重力加速度的计算公式推导如下:
取液面上任一液元a,它距转轴为x,质量为m,受重力mg、弹力n.由动力学知:
ncosα-mg=0(1)
nsinα=mω2x(2)
两式相比得tgα=ω2x/g,又tgα=dy/dx,∴dy=ω2xdx/g,
∴y/x=ω2x/2g.∴g=ω2x2/2y.
.将某点对于对称轴和垂直于对称轴最低点的直角坐标系的坐标x、y测出,将转台转速ω代入即可求得g.
方法二、用滴水法测重力加速度
自由落体测重力加速度实验报告
一、实验目的1. 通过自由落体实验,加深对匀加速直线运动规律的理解。
2. 掌握自由落体实验的操作步骤和数据处理方法。
3. 学会使用自由落体仪和计时器进行实验。
4. 了解重力加速度与物体质量、高度的关系。
二、实验原理在忽略空气阻力的情况下,物体在地球表面附近受到的重力作用下的运动为自由落体运动。
自由落体运动是匀加速直线运动,其运动方程为:s = 1/2gt²,其中s为物体下落的距离,g为重力加速度,t为时间。
三、实验器材1. 自由落体仪2. 计时器3. 测量尺4. 直尺5. 钢球6. 纸带四、实验步骤1. 将自由落体仪安装好,调整好仪器高度,确保钢球能够顺利通过光电门。
2. 将钢球放在自由落体仪的起始位置,确保钢球与光电门之间没有障碍物。
3. 打开计时器,同时释放钢球,记录钢球通过光电门的时间。
4. 重复步骤3,记录多次实验数据。
5. 将实验数据记录在表格中,进行数据处理。
五、数据处理1. 计算每次实验的落地时间t。
2. 计算每次实验的落地距离s。
3. 利用公式g = 2s/t²计算重力加速度g。
4. 对实验数据进行统计分析,求出重力加速度的平均值。
六、实验结果与分析1. 实验数据如下:实验次数 | 落地时间t(s) | 落地距离s(m) | 重力加速度g(m/s²)-----------------------------------------1 | 1.23 | 1.50 | 9.832 | 1.25 | 1.52 | 9.803 | 1.21 | 1.49 | 9.854 | 1.28 | 1.54 | 9.782. 计算重力加速度的平均值:g = (9.83 + 9.80 + 9.85 + 9.78) / 4 = 9.81 m/s²3. 分析与讨论:(1)实验结果表明,自由落体运动是匀加速直线运动,重力加速度g约为9.81 m/s²。
(2)实验过程中,由于空气阻力的影响,实际测量值与理论值存在一定误差。
测量重力加速度实验报告
测量重力加速度实验报告实验报告:测量重力加速度引言:重力加速度是一个物体受到地球引力作用时的加速度,它是物体下落速度增加的速率。
测量重力加速度是物理实验中常见的一个实验,本实验旨在通过实验方法来测量重力加速度,并验证实验结果的准确性。
实验目的:通过实验方法测量重力加速度,并验证实验结果的准确性。
实验器材与方法:1. 实验器材:平滑的竖直墙壁、长直尺、固定在墙壁上的计时器、小物块、绳子。
2. 实验方法:a. 将竖直墙壁上的计时器固定在适当的位置,确保其能够准确测量物体下落的时间。
b. 将小物块用绳子系在长直尺的一端,使其能够自由下落。
c. 将长直尺的另一端靠在竖直墙壁上,并将小物块从长直尺的顶端释放,让其自由下落。
d. 同时启动计时器,记录小物块下落所用的时间。
e. 重复以上步骤多次,取平均值作为实验结果。
实验结果与分析:通过多次实验测量,得到物体下落所用的时间为t。
根据物体自由下落的运动学公式可知,物体下落的距离与时间的平方成正比,即s=1/2gt^2,其中s为下落的距离,g为重力加速度。
根据实验结果,可以得到重力加速度g的值。
实验结果的准确性可以通过与已知值进行比较来验证。
比如可以使用已知的重力加速度值9.8m/s^2与实验结果进行比较,如果实验结果接近已知值,则说明实验结果较为准确。
结论:通过实验方法测量重力加速度,得到实验结果与已知值接近,说明实验结果较为准确。
这表明我们所采用的实验方法是可行的,能够有效测量重力加速度。
本实验不仅加深了对重力加速度的理解,而且培养了实验操作能力和数据处理能力。
致谢:感谢实验过程中给予的指导和帮助。
参考文献:[1] 《物理实验教程》。
测量重力加速度实验报告
测量重力加速度实验报告
实验目的,测量地球表面的重力加速度。
实验器材,弹簧测力计、计时器、小球、直尺、实验台。
实验原理,利用自由落体运动的公式,通过测量小球自由下落的时间和距离,计算重力加速度。
实验步骤:
1. 将弹簧测力计挂在实验台上,使其垂直于地面。
2. 将小球放在测力计下方,使其自由下落。
3. 同时启动计时器,并记录小球自由下落的时间。
4. 测量小球自由下落的距离。
5. 重复以上步骤3-4次,取平均值作为最终结果。
实验数据:
小球自由下落的时间 t1 = 0.5s.
小球自由下落的距离 h1 = 1m.
小球自由下落的时间 t2 = 0.6s.
小球自由下落的距离 h2 = 1.2m.
小球自由下落的时间 t3 = 0.55s.
小球自由下落的距离 h3 = 1.1m.
实验结果:
平均自由下落时间 t = (t1 + t2 + t3) / 3 = (0.5 + 0.6 + 0.55) / 3 = 0.55s.
平均自由下落距离 h = (h1 + h2 + h3) / 3 = (1 + 1.2 + 1.1) / 3 = 1.1m.
利用自由落体运动的公式 h = (1/2) g t^2,可求解重力加速度 g:
g = 2h / t^2 = 2 1.1 / (0.55)^2 = 8m/s^2。
实验结论,通过实验测量,得到地球表面的重力加速度约为
8m/s^2,与标准值9.8m/s^2存在一定偏差。
可能的误差来源包括空气阻力、实验仪器精度等。
为了提高实验精度,可以采取减小空气阻力、增加测量次数等方法。
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。
重力加速度实验报告
重力加速度实验报告引言自古以来,人们一直对物体在自由下落中受到的重力关注颇深。
落建筑物、航天器的发射等方面来说,准确地测量重力加速度就显得尤为重要。
为了深入研究重力的性质,本实验旨在通过实验测量获得地球上的重力加速度,并分析影响实验结果的各种因素。
实验器材和方法实验器材:重力计、计时器、铅球;实验方法:首先,安装重力计并将其调校至校准状态。
然后,使用丝线将铅球悬挂在重力计挂钩上方并使之保持静止。
在保持铅球不动的情况下,按下计时器开始记录时间。
当记录时间到达一定值后,松开手指,使铅球自由下落。
观察重力计的指针在铅球自由下落时是否发生变化,并记录下时间。
实验数据和分析根据实验所得数据,我们测得了不同自由下落时间对应的重力计指针位置,进而得出了相应的重力加速度数据。
经过统计分析,我们得到多组数据,发现其测得的重力加速度值有一定差异。
为了更好地理解这一差异,我们对实验过程中的各种因素进行了分析。
首先,实验过程中可能存在一定的人为误差。
例如,计时器的操作可能不够精确,导致记录时间的误差。
此外,使用的丝线可能不够均匀,造成铅球受力不平衡,从而影响测量结果。
针对这些人为误差,我们应该在实验中更加细致地注意操作细节,提高实验的准确性。
其次,实验中的环境因素也会对测量结果产生一定的影响。
例如,空气阻力是影响自由下落物体速度的重要因素之一。
由于实验中使用的铅球很小,其质量较轻,因此在自由下落过程中所受的空气阻力相对较小,但仍然会对实验结果产生一定的影响。
因此,在实验中,我们应该尽量减小外界因素的干扰,以提高实验结果的准确性。
最后,测量地球上的重力加速度还会受到地壳的不均匀分布影响。
地球的质量在不同地区分布不均匀,因此,地表上的重力加速度也存在一定的差异。
在本实验中,我们只是在一个特定的地点进行测量,因此,所得结果仅代表该地点的重力加速度。
对于不同地区的重力加速度测量,需要在多个地点进行多次实验,以获得更加准确的数据。
重力加速度的测定实验报告
重力加速度的测定实验报告实验报告:重力加速度的测定一、实验目的:通过实验测定地球表面上的重力加速度并验证其是否接近于标准重力加速度。
二、实验原理:1.重力加速度(g)是物体在自由下落过程中受到的加速度,是重力作用下物体在单位时间内速度增加的量。
2.在地球表面上,重力加速度近似等于9.8m/s²,可用加速度计测量重力加速度。
三、实验器材:1.加速度计2.常规实验器材:直尺、计时器、小球等四、实验步骤:1.将加速度计垂直放置在水平台面上,并使其与竖直方向平行。
2.使用直尺测量加速度计的高度,并将其记录下来。
记作L。
3.用小球轻轻击打加速度计,使其开始运动,并立即计时。
4.当加速度计再次回到开始位置时,立即停止计时。
5.将计时结果记录下来,记作T。
6.重复上述步骤多次,取多组数据。
五、实验数据记录:实验组数加速度计高度(L/m)运动时间(T/s)11.60.4121.60.4031.60.4241.60.3951.60.40六、数据处理与分析:1. 计算平均运动时间:T_avg = (T1 + T2 + T3 + T4 + T5) / 5 = (0.41 + 0.40 + 0.42 + 0.39 + 0.40) / 5 = 0.404 s2. 计算加速度:使用公式g = 2L / T_avg²g=2×1.6/(0.404)²=9.82m/s²七、结果与讨论:八、实验改进:1.为了提高实验精确度,可以多次重复测量,并取平均值。
2.使用更精确的加速度计来进行实验,以减小仪器误差。
3.确保小球碰撞加速度计的过程中不发生横向运动,以减小系统误差。
九、实验总结:。
重力加速度的测定实验报告
重力加速度的测定实验报告一、实验目的1、学习和掌握自由落体运动的规律。
2、学会使用相关实验仪器测量重力加速度。
3、培养实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理自由落体运动是初速度为 0 的匀加速直线运动。
根据匀加速直线运动的规律,下落高度 h 与下落时间 t 之间的关系可以表示为:\h =\frac{1}{2}gt^2\其中,g 为重力加速度。
通过测量下落高度 h 和下落时间 t,就可以计算出重力加速度 g 的值:\g =\frac{2h}{t^2}\三、实验仪器1、电磁打点计时器2、纸带3、重锤4、铁架台5、直尺6、交流电源四、实验步骤1、将电磁打点计时器固定在铁架台上,使纸带穿过计时器的限位孔,把重锤通过纸带与电磁打点计时器连接好。
2、接通交流电源,让重锤自由下落,同时打点计时器在纸带上打下一系列的点。
3、取下纸带,选择点迹清晰且间距较大的一段纸带,标上计数点0、1、2、3、4、5……相邻两个计数点间的时间间隔为 002 秒。
4、用直尺测量出各计数点到起始点 0 的距离 h1、h2、h3、h4、h5……5、根据测量的数据,计算出各计数点对应的下落时间 t1、t2、t3、t4、t5……6、利用公式\g =\frac{2h}{t^2}\分别计算出各计数点对应的重力加速度 g1、g2、g3、g4、g5……7、求出重力加速度的平均值,作为实验测量的最终结果。
五、实验数据记录与处理以下是实验中测量得到的数据:|计数点|下落高度 h(cm)|下落时间 t(s)||::|::|::||0|000|000||1|190|004||2|780|008||3|1770|012||4|3160|016||5|4950|020|根据上述数据,计算各计数点对应的重力加速度:\g1 =\frac{2×190×10^{-2}}{(004)^2} = 950 \,m/s^2\\g2 =\frac{2×780×10^{-2}}{(008)^2} = 975 \,m/s^2\\g3 =\frac{2×1770×10^{-2}}{(012)^2} = 986 \,m/s^2\\g4 =\frac{2×3160×10^{-2}}{(016)^2} = 988 \,m/s^2\\g5 =\frac{2×4950×10^{-2}}{(020)^2} = 988 \,m/s^2\重力加速度的平均值为:\g =\frac{950 + 975 + 986 + 988 + 988}{5} = 978 \,m/s^2\六、实验误差分析1、打点计时器的打点频率不稳定,可能导致测量的时间间隔存在误差。
测量重力加速度实验报告
一、复摆法测重力加速度一.实验目的1. 了解复摆的物理特性,用复摆测定重力加速度,2. 学会用作图法研究问题及处理数据。
二.实验原理复摆实验通常用于研究周期与摆轴位置的关系,并测定重力加速度。
复摆是一刚体绕固定水平轴在重力作用下作微小摆动的动力运动体系。
如图1,刚体绕固定轴O在竖直平面内作左右摆动,G是该物体的质心,与轴O的距离为h,θ为其摆动角度。
若规定右转角为正,此时刚体所受力矩与角位移方向相反,则有θ=, (1)M-sinmgh又据转动定律,该复摆又有θI M = , (2) (I 为该物体转动惯量) 由(1)和(2)可得θωθsin 2-= , (3) 其中Imgh=2ω。
若θ很小时(θ在5°以内)近似有θωθ2-= , (4) 此方程说明该复摆在小角度下作简谐振动,该复摆振动周期为mghIT π=2 , (5)设G I 为转轴过质心且与O 轴平行时的转动惯量,那么根据平行轴定律可知2mh I I G += , (6)代入上式得mghmh I T G 22+=π, (7) 设(6)式中的2mk I G =,代入(7)式,得ghh k mgh mh mk T 222222+=+=ππ, (11) k 为复摆对G (质心)轴的回转半径,h 为质心到转轴的距离。
对(11)式平方则有2222244h gk g h T ππ+=, (12)设22,h x h T y ==,则(12)式改写成x gk g y 22244ππ+=, (13)(13)式为直线方程,实验中(实验前摆锤A 和B 已经取下) 测出n 组(x,y)值,用作图法求直线的截距A 和斜率B ,由于gB k g A 2224,4ππ==,所以,4,422BAAgk Bg ===ππ (14) 由(14)式可求得重力加速度g 和回转半径k 。
三.实验所用仪器复摆装置、秒表。
四.实验内容1. 将复摆悬挂于支架刀口上,调节复摆底座的两个旋钮,使复摆与立柱对正且平行,以使圆孔上沿能与支架上的刀口密合。
实验一重力加速度的测定完整实验报告20151004-
重力加速度的测定(用单摆法)[实验目的]1.掌握用单摆测量重力加速度的方法;2.从摆动N 次的时间和周期的数据关系,体会积累放大法测量周期的优点;3.学会用不确定度的计算方法,结果的正确表达;4.学会实验报告的正确书写。
[实验仪器]单摆,秒表,钢卷尺,游标卡尺(用法教材37P )。
[实验原理]一根刚性细线,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,如图1所示。
如果把小球稍微拉开一定距离,小球在重力作用下可在铅直平面内做往复运动,一个完整的往复运动所用的时间称为一个周期。
当摆动的角度小于5时,可以证明单摆的周期T 满足下面公式2LT g………………(1)224L g T (2)式中L 为单摆长度(摆长等于悬线长度和摆球半径之和2d L l)。
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。
[实验步骤]1.用游标卡尺测量摆动小球直径d ,测一次;2.测量单摆悬线长度l ,测六次;3.摆动周期的测量。
用积累放大法测出摆长在L 时,摆动10个周期所需的时间,测量六个数据,计算其周期。
(注意:选择摆动小球通过平衡位置时开始计时。
)[数据处理]123456摆线长度l m 0.76930.76900.76920.76940.76930.76910.7692l m10个周期T s17.7117.7217.6917.7217.7317.681.771T s摆球的直径为:()22.06d mm mm 摆球直径的不确定度为:0.02dBU U mm仪摆线长度的平均值为:mg cos θmg sin θLθθmg图16110.7693+0.7690+0.7692+0.7694+0.7693+0.76910.769266ii ll m摆线长度的A 类不确定度为:6212222222222111()61[(0.76930.7692)(0.76900.7692)(0.76920.7692)5(0.76930.7692)(0.76920.7692)(0.76910.7692)]=[0.0001(0.0002)0.0001(0.0001)]=0.00012m5lii S l l 摆线长度的的合成不确定度为:2222=0.000120.00050.000514lllU Sm仪单摆摆长度:0.022060.76920.780222d Llm单摆摆长度的合成不确定度为(教材12P -公式13):222222222210.00002()()(1)()0.000514()0.00051422Lldld L L U U U UU ml d单摆周期的平均值为:6111061017.7117.7217.6917.7217.7317.681.771610ii TT s单摆周期的A 类不确定度为:6212222221()6117.7117.7217.69[(1.771)( 1.771)(1.771)510101017.7217.7317.68( 1.771)(1.771)( 1.771)]1010100.002Tii S T T s1单摆周期的合成不确定度为:2222=0.0020.010.01TTTU Ss仪根据经典的单摆周期公式,那么有:222222440.78029.82049.8201.771Lgm sm sT 对重力加速度的体积公式两边同时取自然对数后,再求偏微分(教材12P -公式14):2ln ln(4)ln 2ln gL Tln 110.7802g LL,ln 221.771g TT重力加速度的总的不确定度为:22222222212()()129.820()0.000514()0.010.7802 1.7719.8200.01130.11gLTU g U U TL m s 只进不舍,教材 (P12)重力加速度的测量结果为:20.11g g g U m s9.82(g 的最后一位与g U 最后一位对齐)[实验小结](自己写)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
重力加速度的测定
一,实验目的
1,学习秒表、米尺的正确使用
2,理解单摆法和落球法测量重力加速度的原理。
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,实验器材
单摆装置,停表(精度为0.01s),钢卷尺(精度为1mm),游标卡尺(精度为0.02mm)
三,实验原理
单摆是由一根不能伸长的轻质细线和悬在此线下端体积很小的重球所构成。
在摆长远大于球的直径,摆球质量远大于线的质量的条件下,将悬挂的小球自平衡位置拉至一边(很小距离,摆角小于5°),然后释放,摆球即在平衡位置左右作周期性的往返摆动,如图2-1所示。
θ
单摆原理图
摆球所受的力f 是重力和绳子张力的合力,f 指向平衡位置。
当摆角很小时(θ<5°),圆弧可近似地看成直线,f 也可近似地看作沿着这一直线。
设摆长为L ,小球位移为x ,质量为m ,则
L
x
=
θsin f=θsin F =-L x mg
- =-m L
g
x 由f=ma ,可知a=-
L
g
x 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 =
m
f =-ω2
x 可得ω=l
g ,即02
22=+x dt x d ω,解得)cos(0ϕω+=t A x ,0A 为振幅,ϕ为初相。
应有[])2cos())((cos )cos(000ϕπωϕωϕω++=++=+=t A T t A t A x
于是得单摆运动周期为:T =ωπ
2=2πg L 即 T 2=g
2
4πL 或 g=4π22
T L
又由于细线不是完全没有质量,他在外力作用下也不可能完成伸长,所以,单摆的重力加速度公式修正为
22
21
4T
d
L g +=π 四,实验步骤 1,数据采集 (1)测量摆长L
用米尺测量摆球支点和摆球顶点或最低点的间距l ,用游标卡尺测量小球的直径d,则摆长
d l L 2
1+=
(2)测量摆动周期
用手把摆球拉至偏离平衡位置约︒
5放开,让其在一个铅直面内自由摆动,当小球通过平衡位置的瞬间,开始计时,连续默数100次全振动时间为t ,再除以100,得到周期T 。
(3)将所测数据列于下表中,并计算出摆长、周期及重力加速度。
2,实验数据处理
对g =4π
2
22
22
/87.903586
.22029628
.002104.142
/s m T
d L =+
⨯=+π 根据不确定度的相对式有:
2
222221)ln ()ln ()ln (
T d n g T
g d g l g g σσσμ∂∂+∂∂+∂∂= 其中:
1ln l g ∂∂=
L
d L 1
2/11=-
L
d L d g 212/21ln 1-=--
=∂∂
T
T g 2
ln -=∂∂。