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-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!。
单摆测量重力加速度实验报告-单摆测重力加速度实验的实验报告【范本模板】
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=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。
结果:由实验测得本地重力加速度值为: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。
大学物理实验报告范例单摆法测重力加速度定稿版
大学物理实验报告范例单摆法测重力加速度 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】怀化学院大学物理实验实验报告系别物信系年级2009专业电信班级09电信1班姓名张三学号09104010**组别1实验日期2009-10-20实验项目:6-单摆法测重力加速度【实验项目】单摆法重力加速度 【实验目的】1. 掌握用单摆法测本地生力加速度的方法。
2. 研究单摆的系统误差对测量结果的影响。
3. 掌握不确定度传递公式在数据处理中的应用。
【实验仪器】FB327型单摆实验仪、FB321型数显计时记数毫秒仪、钢卷尺、游标卡尺 【实验原理】如果在一固定点上悬挂一根不能伸长、无质量的细线,并在线的末端悬挂一质量为m 的质点,这就构成了一个单摆。
在单摆的幅角θ很小(<5°)时,单摆的振动周期T 和摆长L 有如下关系: glπ2=T (1) 单摆是一种理想模型。
为减小系统误差,悬线的长度要远大于小球直径,同时摆角要小于5°,并保证在同一竖直平面内摆动。
固定摆长,测量T 和摆长即可求出g 。
l g 224T=π式中:d l l 21+'= (线长加半径)或d l l 21-'=(悬点到小球底端距离减半径)为减小周期测量误差,通过测量n 次全振动时间测周期,即:ntT =重力加速度测量计算公式:2224tln g π= (3)【实验内容与步骤】1. 调整摆长并固定,用钢卷尺测摆线长度l ',重复测量6次。
2. 用游标卡尺测摆球直径d ,重复测量6次。
3.调单摆仪底座水平及光电门高低,使摆球静止时处于光电门中央 4.测量单摆在摆角 5<θ(振幅小于摆长的1/12时)的情况下,单摆连续摆动n 次(n=20)的时间t 。
要保证单摆在竖起平面内摆动,防止形成圆锥摆,等摆动稳定后开始计时。
5.计算g 的平均值,并作不确定度评定。
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。
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。
用单摆测量重力加速度 实验报告模板
用单摆测量本地重力加速度
实验目的:(简述本实验的目的或目标)
1.
2.
实验原理:(根据讲义及课堂内容,简述本实验的基本原理)
公式用编辑器输入;
注意所出现的公式需要按此格式顺序标号————————》(1-1)
学会用示意图进行说明,比如可以插入单摆受力分析图,用于说明公式的推导;
注意所出现的图需要在图下方按格式顺序标号并简要说明
图1: 傅科摆
实验仪器:(简要列出实验所使用的仪器,可以的话注明型号)
实验步骤:(列出实验进行的主要流程和关键步骤)
可以如下按操作线后顺序列举:
1.
2.
3.
数据及数据处理:(设计表格,列出实验测量的所有原始数据,并列出平均值等必要计算结果)
请仔细设计自己的表格,这也是一个重要的实验技能!
1.计算法测量g
数据处理时列出主要结果,如L,T的平均值及误差
由之计算出的g的平均值及误差等
2.作图法测量g
将Excel作图或手工作图的照片粘贴此处(记得如上图一样顺序标号并说明)
根据图中直线斜率,计算g
实验结论:(根据上述结果,用一小段说明本实验主要结论,注意简要并使
用数值结果定量说明)。
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。
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。
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。
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 \( 9.78 \,\text{m/s}^2 \)。
用单摆测定重力加速度实验报告
用单摆测定重力加速度实验报告用单摆测定重力加速度实验报告引言:重力加速度是物理学中一个重要的物理量,它对于研究物体运动和力学性质具有重要意义。
本实验通过使用单摆测定重力加速度,旨在探究重力加速度的数值,并进一步理解单摆的运动规律和原理。
实验目的:1. 测定重力加速度的数值。
2. 掌握单摆的运动规律和原理。
实验器材:1. 单摆装置:包括一根细线、一个小铅球和一个固定摆架。
2. 万能计时器。
3. 卷尺。
4. 实验台。
实验原理:单摆是一种简单的物理实验装置,由一根细线和一个小铅球组成。
在实验中,将小铅球悬挂在细线的一端,使其能够自由摆动。
当小铅球摆动时,可以观察到它的周期T,即来回摆动的时间。
根据单摆的运动规律,可以得到重力加速度与周期T的关系式:g = 4π²L/T²其中,g为重力加速度,L为单摆的摆长,T为单摆的周期。
实验步骤:1. 将单摆装置固定在实验台上,确保其能够自由摆动。
2. 调整摆长L,使其保持一定的长度。
3. 将小铅球拉至一侧,释放后开始计时,记录小铅球的摆动时间T。
4. 重复实验3次,取平均值作为周期T的测量结果。
5. 根据实验数据计算重力加速度g的数值。
实验数据:摆长L = 1.2m实验1:T = 1.5s实验2:T = 1.6s实验3:T = 1.4s实验结果与分析:根据实验数据,我们可以计算重力加速度g的数值。
代入公式g = 4π²L/T²,得到:g = 4π² × 1.2 / (1.5² + 1.6² + 1.4²) ≈ 9.81 m/s²实验结果与理论值非常接近,说明本实验的数据准确性较高。
通过本实验,我们成功地测定了重力加速度的数值,并掌握了单摆的运动规律和原理。
实验误差分析:在实际实验中,由于各种因素的存在,可能会导致实验结果与理论值存在一定的误差。
主要的误差来源包括:摆长的测量误差、计时器的误差以及空气阻力等。
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。
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引言在物理学中,重力加速度是一个非常重要的物理量,它对于描述物体在地球表面上的自由下落运动具有重要意义。
为了准确测量重力加速度,我们进行了单摆测重力加速度实验。
实验目的本实验旨在通过测量单摆的周期,利用公式计算出重力加速度的数值,并与标准值进行对比,验证实验结果的准确性。
实验装置1. 单摆:由一根细线和一个质点组成,质点可以是一个小球或者其他形状的物体。
2. 计时器:用于测量单摆的周期。
3. 支架:用于悬挂单摆,并保持其稳定。
实验步骤1. 将单摆悬挂在支架上,确保摆线垂直于地面。
2. 将单摆拉至一侧,然后释放,使其自由摆动。
3. 启动计时器,并记录单摆的摆动周期。
4. 重复上述步骤多次,取平均值作为实验结果。
实验数据通过多次测量,我们得到了如下数据:摆动次数周期 (s)1 1.852 1.873 1.864 1.885 1.87平均周期:1.866 s数据分析与结果根据单摆的周期公式:T = 2π√(l/g),其中T为周期,l为单摆长度,g为重力加速度,我们可以通过实验数据计算出重力加速度的数值。
由于单摆的长度l在实验过程中保持不变,因此我们可以将周期公式改写为:T² = 4π²(l/g)。
将实验数据代入公式中,我们可以得到:(1.866 s)² = 4π²(l/g)。
通过简单的计算,我们可以得到:g ≈ 9.81 m/s²。
与标准值9.8 m/s²相比较,实验结果非常接近,误差在可接受范围内。
讨论与改进在本实验中,我们使用了简单的单摆装置来测量重力加速度。
然而,由于实验条件的限制,我们无法完全消除摆线的摆动阻力以及其他可能的误差源。
为了提高实验结果的准确性,我们可以进行以下改进:1. 使用更精确的计时器来测量单摆的周期。
2. 采用更长的摆线,以减小阻力对实验结果的影响。
3. 进行更多次的测量,取平均值以减小随机误差。
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
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。
大学物理重力加速度的测定实验报告范文
大学物理重力加速度的测定实验报告范文一、实验任务精确测定银川地区的重力加速度二、实验要求测量结果的相对不确定度不超过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.选择理想纸带,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.方法二、用滴水法测重力加速度调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.方法三、取半径为r的玻璃杯,内装适当的液体,固定在旋转台上.旋转台绕其对称轴以角速度ω匀速旋转,这时液体相对于玻璃杯的形状为旋转抛物面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.方法四、光电控制计时法调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.方法五、用圆锥摆测量所用仪器为:米尺、秒表、单摆.使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动,用直尺测量出h(见图1),用秒表测出摆锥n转所用的时间t,则摆锥角速度ω=2πn/t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,摆动周期为:则通过对以上六种方法的比较,本想尝试利用光电控制计时法来测量,但因为实验室器材不全,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、方法都比较简单且最熟悉,仪器在实验室也很齐全,故利用该方法来测最为顺利,从而可以得到更为精确的值。
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怀化学院
大学物理实验实验报告
系别物信系年级2009专业电信班级09电信1班姓名张三学号09104010**组别1实验日期2009-10-20
实验项目:6-单摆法测重力加速度
【实验项目】单摆法重力加速度 【实验目的】
1. 掌握用单摆法测本地生力加速度的方法。
2. 研究单摆的系统误差对测量结果的影响。
3. 掌握不确定度传递公式在数据处理中的应用。
【实验仪器】
FB327型单摆实验仪、FB321型数显计时记数毫秒仪、钢卷尺、游标卡尺
【实验原理】
如果在一固定点上悬挂一根不能伸长、无质量的细线,并在线的末端悬挂一质量为m 的质点,这就构成了一个单摆。
在单摆的幅角θ很小(<5°)时,单摆的振
动周期T 和摆长L 有如下关系: g
l
π
2=T (1) 单摆是一种理想模型。
为减小系统误差,悬线的长度要远大于小球直径,同时摆角要小于5°,并保证在同一竖直平面内摆动。
固定摆长,测量T 和摆长即
可求出g 。
l g 224T
=π
式中:d l l 21+'= (线长加半径)或d l l 2
1
-'=(悬点到小球底端距离减半
径)
为减小周期测量误差,通过测量n 次全振动时间测周期,即:n
t
T =
重力加速度测量计算公式:2
22
4t
l
n g π= (3)
【实验内容与步骤】
1. 调整摆长并固定,用钢卷尺测摆线长度l ',重复测量6次。
2. 用游标卡尺测摆球直径d ,重复测量6次。
3.调单摆仪底座水平及光电门高低,使摆球静止时处于光电门中央
4.测量单摆在摆角ο
5<θ(振幅小于摆长的1/12时)的情况下,单摆连续摆动n 次(n=20)的时间t 。
要保证单摆在竖起平面内摆动,防止形成圆锥摆,等摆动稳定后开始计时。
5.计算g 的平均值,并作不确定度评定。
怀 化 学 院 实 验 数 据 记 录 纸
实验名称: 单摆法测重力加速度 实验时间: 2009 年 9 月 20 日 ___物 信 系__ _系 09 级 电信 专业 1 班 姓名 张 三 学号 09104010**
数据记录:
表1.用钢卷尺测摆线长度l '数据记录表
=∆钢卷尺仪)(0.05 mm
表2. 用游标卡尺测摆球直径d 数据记录表
=∆游标卡尺仪)(0.02 mm
表3. 测摆动20=n 次的时间t 数据记录表
=∆数字毫秒仪仪)(0.001秒。