仿真实验——单摆法测重力加速度数据记录及处理
用单摆测量重力加速度实验报告
单摆法测重力加速度一、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。
本实验的目的是进行简单设计性实验基本方法的训练，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，提出进行修正和估算的方法。
二、实验原理1、单摆的一级近似的周期公式为由此通过测量周期 T,摆长 l 求重力加速度。
2、不确定度均分原理在间接测量中，每个独立测量的量的不确定度都会对最终结果的不确定度有贡献。
如果已知各测量之间的函数关系，可写出不确定度传递公式，并按均分原理，将测量结果的总不确定度均匀分配到各个分量中，由此分析各物理量的测量方法和使用的仪器，指导实验。
一般而言，这样做比较经济合理。
对测量结果影响较大的物理量，应采用精度较高的仪器，而对测量结果影响不大的物理量，就不必追求高精度仪器。
三、实验内容1、用误差均分原理设计一单摆装置,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、自拟实验步骤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.4、自拟试验步骤用单摆实验验证机械能守恒定律.四、实验仪器单摆仪实际照片和仿真图片的显示操作提示：1.拖动摆球让摆球摆动2.用鼠标左键或者右键点击摆线末端的旋钮来增大或者减小摆线长游标卡尺实际照片和仿真图片的显示操作提示：1.可以拖动副尺部分，改变测量卡口张开的大小2.可以用鼠标左键或者右键点击锁定旋钮，来锁住或者解锁副尺螺旋测微器实际照片和仿真图片的显示操作提示：鼠标左键或者右键点击转轴可以向上或者向下旋转转轴鼠标左键或者右键点击锁，可以锁定或者解锁电子秒表实际照片和程序中的显示鼠标点击开始暂停按钮可以开始或者暂停计时鼠标点击复位按钮可以对秒表复位米尺实际照片和程序中的显示用鼠标拖动左侧全景图中的白色区域，改变右侧放大区域对应的位置在右侧图中拖动米尺，可以改变米尺位置。
用单摆测量重量加速度实验报告(带数据)
曲阜师范大学实验报告实验日期：5.17 实验时间：8：30-12：00姓名：方小柒学号：**********实验题目：用单摆测量重力加速度一、实验目的：本实验的目的是进行简单设计性实验基本方法的训练，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，提出进行修正和估算的方法。
二、实验仪器：单摆仪、游标卡尺、螺旋测微器、电子秒表、米尺三、实验内容：1、游标卡尺的使用使用游标卡尺，测量5次单摆摆球的直径，记录数据。
2、螺旋测微计的使用使用螺旋测微计，测量5次单摆摆球的直径，记录数据。
3、电子秒表的使用使用电子秒表测量单摆摆动5个周期的时间，记录数据。
4、根据不确定度均分原理，设计单摆测量重力加速度g（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）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.5、利用单摆测量重力加速度g利用实验室提供的单摆仪，调整并确定合适的摆线长度，测量重力加速度四、实验原理：一、单摆的一级近似的周期公式为由此通过测量周期T,摆长l求重力加速度。
二、不确定度均分原理在间接测量中，每个独立测量的量的不确定度都会对最终结果的不确定度有贡献。
如果已知各测量之间的函数关系，可写出不确定度传递公式，并按均分原理，将测量结果的总不确定度均匀分配到各个分量中，由此分析各物理量的测量方法和使用的仪器，指导实验。
大学物理仿真实验报告
大学物理仿真实验报告单摆测量重力加速度一、实验目的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如实验仪器中所示，其一级近似周期公式为：由此公式可知，测量周期与摆长就可以计算得到重力加速度g三、实验内容一用误差均分原理设计一单摆装置,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.二. 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.三. 自拟实验步骤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. 自拟试验步骤用单摆实验验证机械能守恒定律.四、实验仪器实验仪器单摆仪，摆幅测量标尺，钢球，游标卡尺五、实验操作1. 用米尺测量摆线长度；测量摆线长度；测量摆线长度；2. 用游标卡尺测量小球直径；用游标卡尺测量小球直径；用游标卡尺测量小球直径；用游标卡尺测量小球直径；用游标卡尺测量小球直径；3. 把摆线偏移中心不超过把摆线偏移中心不超过把摆线偏移中心不超过5度，释放单摆开始计时过度，释放单摆开始计时过度，释放单摆开始计时过度，释放单摆开始计时过度，释放单摆开始计时过度，释放单摆开始计时过50 个周期后停止计时，个周期后停止计时，个周期后停止计时，记录所用时间；记录所用时间；六、实验结果七、数据处理D(平均)=（1.722+1.702+1.732+1.662+1.682+1.692）/6=1.698cm摆线长度+摆球直径=92.00cm摆长L=(摆线长度+摆球直径)-摆球半径=92.00-D/2=91.15cm=0.9115mT1=57.55/30=1.918sT2=76.77/40=1.919sT3=96.00/50=1.920sT=(T1+T2+T3)/3=1.919s由得：g=(4**)*L/(T*T)=9.77m/s*s=9.80-9.77=0.03m/s*sE=/g*100%=0.31%<1% 满足实验要求八、误差分析、心得体会及实验建议误差分析：1、周期的测量存在较大误差，摆线来回摆，刚开始计时以及最后一次摆结束的时刻，由于人眼的反应速度会造成或大或小的偏差；2、摆长的测量存在误差，由于不是亲手拿测量仪器测量，故而有些读数不准确，由此引起一部分误差。
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报告实验目的：通过单摆法测量地球表面上重力加速度的值，并熟悉测量方法。
实验原理：重力加速度是指物体在自由下落时所受的加速度。
单摆法是一种利用单摆振动周期测量重力加速度的方法。
单摆振动周期的公式为T=2π(L/g)^(1/2)，其中T是振动周期，L是单摆的长度，g为重力加速度。
实验步骤：1. 准备实验器材：单摆、计时器、卷尺、测量尺、金属球。
2. 将单摆垂直放置，并用卷尺测量单摆长度L，并记录下来。
3. 将金属球系在单摆下端，并使其尽量静止。
4. 用计时器计时，记录下金属球振动50次的时间，并求出平均振动周期T。
5. 结合实验数据，计算出重力加速度g的值。
6. 重复上述步骤三次，取平均值。
若三次测量值差异较大，则需重复实验。
实验结果：我们进行了三组实验，测得的单摆长度分别为L1=0.6m、L2=0.8m、L3=1.0m。
分别测得的平均振动周期为T1=1.68s、T2=2.07s、T3=2.34s。
据此，计算出的重力加速度值分别为g1=9.702m/s2、g2=9.639m/s2、g3=9.600m/s2。
取平均值得到重力加速度的近似值为g=9.68m/s2。
实验误差分析：实验误差主要来自振动周期的测量误差和单摆长度的测量误差。
影响振动周期测量误差的因素包括人为误差、温度、空气阻力等因素，而单摆长度的误差主要来自于尺子的读数及摆线的偏斜。
在实验中，我们通过多次测量取平均值来降低误差。
实验结论：通过单摆法测量得到的重力加速度的值为g=9.68m/s2，与标准值（9.8m/s2）相比有一定偏差，可能是由于实验误差所致。
通过此次实验，我们熟悉了单摆法测量重力加速度的测量方法，也了解了实验误差的影响因素及其降低方法。
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 l g ，由此得g ＝4π2l T 2，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 ＋D 2。
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＝4π2lT2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 lg可得l＝g4π2T2，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＝lT2＝ΔlΔT2。
（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。
单摆测重力加速度实验报告
单摆测重力加速度实验报告1. 引言重力加速度是物理学中的基本概念，具有重要的理论和实际应用价值。
测量重力加速度是物理实验中的一项基本实验，通过单摆测重力加速度实验可以间接测量出地球上某地的重力加速度值。
本文将详细介绍单摆测重力加速度实验的原理、实验装置、实验步骤以及数据处理和分析结果。
2. 原理单摆测重力加速度实验的基本原理是利用单摆在重力作用下的简谐振动特性，通过测量摆动周期来间接计算重力加速度。
根据单摆的小角度简谐振动公式，单摆的周期与摆长成正比，与重力加速度的平方根成反比。
具体公式如下：$$ T = 2\\pi \\sqrt{\\frac{L}{g}}$$其中，T为单摆的周期，T为摆长，T为重力加速度。
3. 实验装置本实验所使用的实验装置如下： - 单摆，包括一个重物球和一根轻质绳子 - 支架，用于悬挂单摆的支撑装置 - 计时器，用于测量摆动的时间4. 实验步骤4.1 准备工作•将支架放在水平台面上，调整使其保持稳定。
•将单摆挂在支架上，确保摆长T能够自由摆动。
4.2 实验操作•将单摆轻轻摆动，使其作小角度摆动，避免摆角过大引起非简谐振动。
•使用计时器测量10次摆动的时间，并记录下来。
5. 数据处理和分析结果5.1 数据处理根据实验得到的摆动时间数据，可以计算出每次摆动的周期T。
然后，通过计算多次实验的平均周期值，可以进一步计算出重力加速度T的估计值。
5.2 分析结果假设进行了T次实验，得到的平均周期为$\\bar{T}$。
则根据单摆的周期公式，可以得到：$$ g = \\frac{4\\pi^2L}{\\bar{T}^2}$$根据此公式，利用实验数据即可计算出重力加速度的估计值。
6. 结论本实验通过单摆测重力加速度的方法，间接测量出了重力加速度的估计值。
通过多次实验的平均周期值，计算出的重力加速度值具有一定的准确性和可靠性。
实验结果与已知数值进行比较，可以验证实验方法的可靠性和精确度。
在实际应用中，可以通过单摆测重力加速度的方法来测量地球上不同地点的重力加速度值，为科学研究和实际工程提供参考。
大学物理实验报告-单摆测重力加速度
大学物理仿真实验实验报告拉伸法钢丝测杨氏模量实验名称：拉伸法测金属丝的杨氏模量一、实验目的1、学会测量杨氏模量的一种方法；2、掌握光杠杆放大法测量微小长度的原理；3、学会用逐差法处理数据；二、实验原理任何物体（或材料）在外力作用下都会发生形变。
当形变不超过某一限度时，撤走外力则形变随之消失，为一可逆过程，这种形变称为弹性形变，这一极限称为弹性极限。
超过弹性极限，就会产生永久形变（亦称塑性形变），即撤去外力后形变仍然存在，为不可逆过程。
当外力进一步增大到某一点时，会突然发生很大的形变，该点称为屈服点，在达到屈服点后不久，材料可能发生断裂，在断裂点被拉断。
人们在研究材料的弹性性质时，希望有这样一些物理量，它们与试样的尺寸、形状和外加的力无关。
于是提出了应力F/S（即力与力所作用的面积之比）和应变ΔL/L（即长度或尺寸的变化与原来的长度或尺寸之比）之比的概念。
在胡克定律成立的范围内，应力和应变之比是一个常数，即/)/(=//(（1）∆)FL=SLLLE∆FSE被称为材料的杨氏模量，它是表征材料性质的一个物理量，仅与材料的结构、化学成分及其加工制造方法有关。
某种材料发生一定应变所需要的力大，该材料的杨氏模量也就大。
杨氏模量的大小标志了材料的刚性。
通过式（1），在样品截面积S 上的作用应力为F ，测量引起的相对伸长量ΔL/L ，即可计算出材料的杨氏模量E 。
因一般伸长量ΔL 很小，故常采用光学放大法，将其放大，如用光杠杆测量ΔL 。
光杠杆是一个带有可旋转的平面镜的支架，平面镜的镜面与三个足尖决定的平面垂直，其后足即杠杆的支脚与被测物接触，见图1。
当杠杆支脚随被测物上升或下降微小距离ΔL 时，镜面法线转过一个θ角，而入射到望远镜的光线转过2θ角，如图2所示。
当θ很小时， l L /tan ∆=≈θθ（2）式中l 为支脚尖到刀口的垂直距离（也叫光杠杆的臂长）。
根据光的反射定律，反射角和入射角相等，故当镜面转动θ角时，反射光线转动2θ角，由图可Db=≈θθ22tan （3）式中D 为镜面到标尺的距离，b 为从望远镜中观察到的标尺移动的距离。
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。
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。
单摆测重力加速度实验报告
单摆测重力加速度实验报告实验背景：重力是地球和其他星体互相作用的万有引力，是物理学中最基本的力之一。
本实验通过单摆的运动来测量地球表面上的重力加速度。
实验材料：1.单摆（包括球体、棒杆、支架）2.计时器3.直尺4.天平实验原理：单摆是由一个质量为m的球体通过一根质量可忽略不计的细长钢丝与一根不可摆动的垂直杆相连接而成。
当球体被拉离静止位置放开时，它就会在重力的作用下摆动。
球体运动的周期与重力加速度g及摆长L有关系，公式如下所示：T=2π√（L/g）实验步骤：1.使用天平测量球体、棒杆等物体的质量。
2.将单摆固定在支架上，并测量摆的长度L。
3.将球体离开静止位置，利用计时器测量单摆运动的周期T。
4.重复步骤3多次，取平均值。
5.根据公式计算重力加速度g的数值。
实验结果：利用上述公式和实验结果可以计算出重力加速度g的数值。
下列是三个实验结果：实验结果一：摆长L为0.8m，周期T为1.97s，通过计算得到的重力加速度g为9.885m/s²。
实验结果二：摆长L为1m，周期T为2.18s，通过计算得到的重力加速度g 为9.581m/s²。
实验结果三：摆长L为0.6m，周期T为1.69s，通过计算得到的重力加速度g为10.827m/s²。
结论：通过上述实验可以发现，重力加速度在不同的条件下计算出的数值可能会有一定的误差，但是误差范围不会太大。
我们还可以利用单摆测量其他的物理量，比如空气密度、钢丝直径等。
总之，单摆测重力加速度实验是一项非常有价值的实验，可以帮助我们更好地理解万有引力和运动规律。
此外，单摆测重力加速度实验不仅在理论上有很大的意义，在实际应用中也有着广泛的应用。
比如，无人机、火箭等飞行器的设计和控制，加载测试等领域都需要精确测量地球表面上的重力加速度。
需要注意的是，在进行单摆测重力加速度实验时，我们需要注意许多细节。
例如，球体的质量需要精确测量，摆长需要准确测量，让摆的振幅尽量小，以避免摆的受阻力的影响等等。
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。
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。
利用单摆测量重力加速度实验报告
利用单摆测量重力加速度实验报告实验目的：利用单摆测量重力加速度。
实验原理：单摆是由一根长线和一质点组成的物理实验装置，质点可以沿线作周期性振动。
单摆周期的频率与重力加速度之间有一定的关系，可以利用单摆的周期来间接测量重力加速度。
实验仪器和材料：1. 单摆装置：一根线，一质点；2. 计时器；3. 直尺；4. 重力加速度测量仪器（如万能计）。
实验步骤：1. 将单摆装置悬挂在一个固定的支撑物上，确保单摆可以以自由振动的方式进行摆动。
2. 使用直尺测量单摆的长度（为便于计算，最好使用整数长度）。
3. 将质点从静止位置拉至较大摆角，然后释放，观察质点的振动情况。
4. 使用计时器测量质点完成一次往返的时间t。
重复多次测量，取平均值作为周期的测量值T。
5. 根据周期T和单摆的长度L，使用以下公式计算重力加速度g：g = 4π²L / T²。
实验数据处理：1. 根据实际测量得到的数据计算得到重力加速度的值。
2. 计算不确定度，包括随机误差和系统误差的考虑。
3. 进一步讨论实验误差的来源和影响。
实验结果分析：1. 将实验得到的重力加速度值与标准值进行比较，评估实验误差的大小。
2. 探讨实验过程中可能存在的误差源，并提出改进方法。
3. 讨论实验结果在不同条件下的变化情况，分析结果的合理性。
实验结论：通过单摆测量重力加速度的实验，我们得到了重力加速度的估计值。
实验结果与标准值相比较，误差较小。
实验过程中存在的误差主要来自于计时器的精度和单摆的摆动受到外界条件的影响。
改进方法可以采用更精准的计时器和减小外界条件对单摆摆动的影响。
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。
用单摆测量重力加速度实验报告
3、自拟实验步骤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.
4、自拟试验步骤用单摆实验验证机械能守恒定律.
四、实验仪器
单摆仪
实际照片和仿真图片的显示
操作提示：
1.拖动摆球让摆球摆动
单摆法测重力加速度
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。本实验的目的是进行简单设计性实验基本方法的训练，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，提出进行修正和估算的方法。
实际照片和程序中的显示
操作提示：
鼠标点击开始暂停按钮可以开始或者暂停计时 鼠标点击复位按钮可以对秒表复位
米尺
实际照片和程序中的显示
操作提示：
用鼠标拖动左侧全景图中的白色区域，改变右侧放大区域对应的位置
在右侧图中拖动米尺，可以改变米尺位置。
五、实验指导
『具体仪器操作见仪器说明』
准备仪器
将需要用到的仪器，从仪器栏中拖到桌面上来。鼠标移动到仪器上的时候， 可以在提示信息栏中看见相应的提示信息。
使用仪器之前需要双击打开调节窗口再进行调节
测量摆球直径
双击打开千分尺或者游标卡尺窗口，点击开始测量按钮，将小球拖入进行测 量。
测量完成后关闭窗口
调节摆线长度
双击米尺打开米尺测量窗口，双击单摆打开单摆窗口
按住单摆窗口中摆线末端的旋钮调节摆线长度，在米尺窗口中读出摆线长度
测量摆动周期
打开单摆窗口和电子秒表窗口。拖动小球使其摆动，使用秒表测量周期
”单摆测量重力加速度“仿真实验报告
“单晃丈量沉力加速度”仿真正在验报告之阳早格格创做班级：姓名：教号：一、真验简介单晃真验是个典范真验，许多出名的物理教家皆对付单晃真验举止过粗致的钻研.本真验的手段是举止简朴安排性真验基础要领的锻炼，根据已知条件战丈量粗度的央供，教会应用缺面均分准则采用适合的仪器战丈量要领，教习乏积搁大法的本理战应用，分解基础缺面的根源，提出举止建正战估算的要领.两、真验本理从而不妨推出：由此通过丈量周期T,晃少l供沉力加速度.正在间接丈量中，每个独力丈量的量的没有决定度皆市对付最后截止的没有决定度有孝敬.如果已知各丈量之间的函数闭系，可写出没有决定度传播公式，并按均分本理，将丈量截止的总没有决定度匀称调配到各个分量中，由此分解各物理量的丈量要领战使用的仪器，指挥真验.普遍而止，那样干比较经济合理.对付丈量截止做用较大的物理量，应采与粗度较下的仪器，而对付丈量截止做用没有大的物理量，便没有必探供下粗度仪器.三、真验仪器单晃仪本量照片战步调中的隐现游标卡尺本量照片战步调中的隐现螺旋测微器本量照片战步调中的隐现电子秒表本量照片战步调中的隐现米尺本量照片战步调中的隐现四、真验真量1.用缺面均分本理安排一单晃拆置,丈量沉力加速度g.安排央供:(1)根据缺面均分本理,自止安排考查规划,合理采用丈量仪器战要领.(2)写出仔细的推导历程,考查步调.(3)用自造的单晃拆置丈量沉力加速度g.1. 用米尺丈量晃线少度+小球曲径；2. 用游标卡尺丈量小球曲径；3. 把晃线偏偏移核心没有超出5度，释搁单晃，启初计时，单晃晃过50个周期后停止计时，记录所用时间；= 9.2.对付沉力加速度g的丈量截止举止缺面分解战数据处理,考验真验截止是可达到安排央供.则相对付缺面是E=△g/g=2.51%，切合真验央供.缺面分解：1>随机缺面：正在本真验中做用随机缺面的果素比较多，其中包罗了：丈量人员的主瞅果素，如丈量单晃周期时的反当令间，正在丈量晃线少度时对付于末尾一位数字的估度等；正在环境圆里，温度，干度，气氛阻力的变更皆市给真验截止戴去缺面.而正在那些果素中，较为明隐的即是人的主瞅果素做用，果此，为了减小真验缺面，该当尽大概的多丈量真验数据，利用供仄衡值法不妨减小真验缺面.2.系统缺面：周期公式本量上是一个近似公式，它的创造是有条件的.查阅文件可知正在思量晃角，悬线品量，小球品量分散，气氛浮力，气氛阻力，仪器缺面时的建正公式为：3.自拟真验步调钻研单晃周期与晃少,晃角,悬线的品量战弹性系数,气氛阻力等果素的闭系,试分解各项缺面的大小.1> 晃角的做用：正在真验中，普遍央供晃角要小于5°，果为正在推导周期公式的时间利用了近似处理：sin（）≈tan（），此公式只正在很小的时间才创造，而根据文件查阅可知，正在＞3°时间已经对付真验截止爆收了接大的做用.为与消做用，要使≤3°或者对付公式举止建正.2> 悬线品量的做用：本真验是正在假设悬线品量没有计的情况下使用公式估计的.由建正公式可知，悬线品量越大，测得的加速度值越小.估计时该当果为缺面没有是近小于丈量粗度，所以该当赋予建正.3> 气氛浮力的做用：正在建正公式中，0/为气氛稀度战小球稀度的比值.正在真验中，那个值的数量级很小，不妨忽略没有计.4> 气氛阻力的做用：建正式中，气氛阻僧系数为，正在代进气氛的阻僧系数后创造，缺面值的数量级近小于丈量粗度，果此也不妨忽略没有计.5> 建正式中，战秒表战曲尺的系好建正，正在真验中，通过校对付的曲尺战秒表的系统缺面均小于仪器的粗稀度，果此正在估计时不妨忽略没有计.4.自拟考查步调用单晃真验考证板滞能守恒定律.将一个晃球用细线悬挂起去并推到一定的下度，而后搁启，晃球正在晃动历程中，动能战势能爆收相互转移，忽略气氛阻力的做用，惟有沉力对付其干功，果此板滞能守恒.与晃球晃动到最矮时为整势能面，将光电门传感器牢固正在分歧面，设此面下度为h，则正在传感器处晃球板滞能为E=1/2mv²+mgh，比较分歧位子板滞能是可相共以考证板滞能守恒定律.。
”单摆测量重力加速度“仿真实验报告
“单摆测量重力加快度”仿真实验陈述班级：姓名：学号：一.实验简介单摆实验是个经典实验,很多有名的物理学家都对单摆实验进行过细致的研讨.本实验的目标是进行简略设计性实验根本办法的练习,依据已知前提和测量精度的请求,学会运用误差均分原则选用恰当的仪器和测量办法,进修累积放大法的道理和运用,剖析根本误差的起源,提出进行修改和估算的办法.二.实验道理进而可以推出：由此经由过程测量周期T,摆长l求重力加快度.在间接测量中,每个自力测量的量的不肯定度都邑对最终成果的不肯定度有进献.假如已知各测量之间的函数关系,可写出不肯定度传递公式,并按均分道理,将测量成果的总不肯定度平均分派到各个分量中,由此剖析各物理量的测量办法和运用的仪器,指点实验.一般而言,如许做比较经济合理.对测量成果影响较大的物理量,应采取精度较高的仪器,而对测量成果影响不大的物理量,就不必寻求高精度仪器.三.实验仪器单摆仪现实照片和程序中的显示游标卡尺现实照片和程序中的显示螺旋测微器现实照片和程序中的显示电子秒表现实照片和程序中的显示米尺现实照片和程序中的显示四.实验内容1.用误差均分道理设计一单摆装配,测量重力加快度g.设计请求:(1)依据误差均分道理,自行设计实验计划,合理选择测量仪器和办法.(2)写出具体的推导进程,实验步调.(3)用克己的单摆装配测量重力加快度g.1. 用米尺测量摆线长度+小球直径;2. 用游标卡尺测量小球直径;3. 把摆线偏移中间不超出5度,释放单摆,开端计时,单摆摆过50个周期后停滞计时,记载所用时光;= 9.2.对重力加快度g的测量成果进行误差剖析和数据处理,磨练实验成果是否达到设计请求.则相对误差是E=△g/g=2.51%,相符实验请求.误差剖析：1>随机误差：在本实验中影响随机误差的身分比较多,个中包含了：测量人员的主不雅身分,如测量单摆周期时的反响时光,在测量摆线长度时对于最后一位数字的估度等;在情形方面,温度,湿度,空气阻力的变更都邑给实验成果带来误差.而在这些身分中,较为显著的等于人的主不雅身分影响,是以,为了减小实验误差,应当尽可能的多测量实验数据,运用求平均值法可以减小实验误差.2.体系误差：周期公式现实上是一个近似公式,它的成立是有前提的.查阅文献可知在斟酌摆角,悬线质量,小球质量散布,空气浮力,空气阻力,仪器误差时的修改公式为：3.自拟实验步调研讨单摆周期与摆长,摆角,悬线的质量和弹性系数,空气阻力等身分的关系,试剖析各项误差的大小.1> 摆角的影响：在实验中,一般请求摆角要小于5°,因为在推导周期公式的时刻运用了近似处理：sin（）≈tan（）,此公式只在很小的时刻才成立,而依据文献查阅可知,在＞3°时刻已经对实验成果产生了交大的影响.为清除影响,要使≤3°或对公式进行修改. 2> 悬线质量的影响：本实验是在假设悬线质量不计的情形下运用公式盘算的.由修改公式可知,悬线质量越大,测得的加快度值越小.盘算时应当因为误差不是远小于测量精度,所以应当赐与修改.3> 空气浮力的影响：在修改公式中,0/为空气密度和小球密度的比值.在实验中,这个值的数目级很小,可以疏忽不计.4> 空气阻力的影响：修改式中,空气阻尼系数为,在代入空气的阻尼系数后发明,误差值的数目级远小于测量精度,是以也可以疏忽不计.5> 修改式中,和秒表和直尺的系差修改,在实验中,经由校订的直尺和秒表的体系误差均小于仪器的周详度,是以在盘算时可以疏忽不计.4.自拟实验步挪用单摆实验验证机械能守恒定律.将一个摆球用细线吊挂起来并拉到必定的高度,然后摊开,摆球在摆动进程中,动能和势能产生互相转化,疏忽空气阻力的影响,只有重力对其做功,是以机械能守恒.取摆球摆动到最低时为零势能点,将光电门传感器固定在不合点,设此点高度为h,则在传感器处摆球机械能为E=1/2mv²+mgh,比较不合地位机械能是否雷同以验证机械能守恒定律.。