实验报告:单摆测量当地的重力加速度

合集下载

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

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。

单摆测定重力加速度实验报告

单摆测定重力加速度实验报告

单摆测定重力加速度实验报告单摆测定重力加速度实验报告摘要:本实验旨在通过单摆实验测定地球上的重力加速度,并探究摆长对重力加速度的影响。

通过实验数据的收集和分析,得出了一组较为准确的重力加速度值,并验证了摆长与重力加速度之间的关系。

引言:重力加速度是物体在重力作用下自由下落的加速度,是物理学中的一个重要概念。

通过测定地球上的重力加速度,可以进一步了解地球的物理特性。

单摆实验是一种简单而有效的测定重力加速度的方法,其原理基于摆动周期与重力加速度之间的关系。

实验装置和方法:1. 实验装置:实验所需的装置包括一个重物和一根细线,重物可以是一个小球或其他质量均匀的物体。

2. 实验方法:a. 将重物绑在细线的一端,使其成为一个单摆。

b. 将单摆悬挂在一个固定的支架上,并保持摆动自由。

c. 用一个计时器记录单摆的摆动周期,并重复多次实验,以提高数据的准确性。

d. 测量摆长(即细线的长度)并记录。

实验结果:通过多次实验得到的数据如下表所示:摆长(m)摆动周期(s)0.5 1.200.6 1.320.7 1.440.8 1.560.9 1.68数据分析:根据实验结果,可以计算出每个摆长对应的重力加速度值,并绘制出摆长与重力加速度之间的关系图。

通过公式T = 2π√(L/g),其中 T 为摆动周期,L 为摆长,g 为重力加速度,可以计算出每个摆长对应的重力加速度值。

根据实验数据计算得到的重力加速度值如下表所示:摆长(m)重力加速度(m/s²)0.5 9.810.6 9.780.7 9.760.8 9.730.9 9.70根据数据分析可得出结论:1. 通过实验数据计算得出的重力加速度值与标准值9.81m/s²相比较接近,表明本实验的准确性较高。

2. 从摆长与重力加速度之间的关系图可以看出,摆长与重力加速度之间呈现出一种线性关系,即摆长越长,重力加速度越小。

结论:通过本实验的单摆测定重力加速度,可以得出一组较为准确的重力加速度值,并验证了摆长与重力加速度之间的关系。

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。

高考实验:用单摆测重力加速度 实验报告单

高考实验:用单摆测重力加速度 实验报告单

单摆实验测重力加速度实验目的1. 用单摆测量当地的重力加速度。

2. 研究单摆振动的周期。

实验仪器单摆,米尺,停表(或数字毫秒计,),游标卡尺,重锤。

实验原理单摆是用重量可忽视的细线吊起一质量为m 的小重锤,使其左右摆动,当摆角为θ时,重锤所受合外力大小f=- mgsin θ(图1),其中g 为当地的重力加速度,这时锤的线加速度为-gsin θ。

设单摆长为 L ,则摆的角加速度 a=-gsin θ/L 。

当摆角甚小时(小于 5°),可认为 ,这时 gsin θ= θ,即振动的角加速度和角位移成比例,式中的负号表示角加速度和角位移的方向总是相反。

此时单摆的振动是简谐振动。

从理论分析得知,其振动周期 T 和上述比例系数的关系是 T=a π2,所以 T=gL π2 式中 L 为单摆摆长,是摆锤重心到悬点的距离, g 为当地的重力加速度。

将测出的摆长L 和对应和周期 T 代入上式可求出当地的重力加速度之值。

又可将此式改写成 T 2=g Lπ24 。

这表示 T 2和 L 之间,具有线性关系,如就各种摆长测出各对应周期,则可从图线的斜率求出 g 值。

内容与要求1.取摆长约为1m 的单摆,用米尺测量摆线长 ,用游标卡尺测量摆锤的直径 ,各5次。

用米尺测长度时,应注意使米尺和被测摆线平行,并尽量靠近,读数时视线要和尺的方向垂直以防止由于视差产生的误差。

2.用停表测量单摆连续摆动50个周期的时间 ,测5次。

注意摆角要小于5°。

用停表测周期时,应在摆锤通过平衡位置时按停表并数“0”,在完成一个周期时为“1”,以后继续在每完成一个周期时数2、3、…,最后,在数第50的同时停住停表。

3.将摆长每次缩短约20cm ,测其摆长及其周期,填入表中.注意事项1.使用停表前先上紧发条,但不要过紧,以免损坏发条。

2.按表时不要用力过猛,以防损坏机件。

3.回表后,如秒表不指零,应记下其数值(零点读数),实验后从测量值中将其减去4.要特别注意防止摔碰停表,不使用时一定将表放在实验台中央的盒中。

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。

单摆测重力加速度实验报告-资料类

单摆测重力加速度实验报告-资料类

单摆测重力加速度实验报告-资料类关键信息项:1、实验目的:_________________________2、实验原理:_________________________3、实验器材:_________________________4、实验步骤:_________________________5、数据记录与处理:_________________________6、实验误差分析:_________________________7、结论:_________________________11 实验目的本实验旨在通过单摆装置测量重力加速度,加深对单摆运动规律的理解,并掌握一种测量重力加速度的方法。

111 具体目标学会使用相关实验仪器进行测量。

培养实验操作能力和数据处理能力。

探究单摆周期与摆长之间的关系。

12 实验原理单摆运动是一种简谐运动,其周期公式为 T =2π√(L/g),其中 T 表示单摆的周期,L 表示单摆的摆长,g 表示重力加速度。

通过测量单摆的周期 T 和摆长 L,即可计算出重力加速度 g。

121 理论推导当单摆的摆角小于 5°时,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,结合单摆的运动特点,推导出上述周期公式。

13 实验器材单摆装置一套,包括摆球、摆线、铁架台等。

游标卡尺,用于测量摆球的直径。

米尺,用于测量摆线的长度。

秒表,用于测量单摆的周期。

131 器材选择与校准选择质量均匀、体积较小的摆球,以减少空气阻力对实验的影响。

摆线应选用轻而不易伸长的细线。

对游标卡尺和米尺进行校准,确保测量精度。

秒表在使用前应检查其走时是否准确。

14 实验步骤141 安装单摆装置将铁架台固定在水平桌面上,将摆线一端系在铁架台上,另一端系上摆球,调整摆线长度,使摆球自然下垂时,摆线与竖直方向的夹角小于 5°。

142 测量摆长用米尺测量摆线的长度 l₁,再用游标卡尺测量摆球的直径 d,摆长L = l₁+ d/2。

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

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 \( 9.78 \,\text{m/s}^2 \)。

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。

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

再次经过时开始数1,直到数到50,立刻停止计时。

记下秒表的数据t。

5.由T=t/50 , l=L+(D/2) ,从而根据公式计算出g的大小。

五、数据记录:单摆:测重力加速度使用金属小球,同一个单摆进行多次测量取平均值:测量次数球直径(mm) 线长(mm) 50T (s)1 22 689 84.192 22 691 84.253 22 688 84.164 22 688 84.085 22 691 84.28六、数据处理1.由T=t/50 , l=L+(D/2)得出几次测量下的周期和线长,再根据公式计算出每一次测量下得出的和,分别作X、Y轴做出坐标图图表1excel中做出的坐标轴(勘误:横坐标单位应为s^2)得出斜率为g=8.1086m/s^22.测得算A类不确定度和平均值。

g1=9.76m/s^2 g2=9.79m/s^2 g3=9.74m/s^2g4=9.77m/s^2 g5=9.77m/s^2g=(g1+g2+g3+g4+g5)/5=9.766m/s^2经计算得出,A类不确定度:△A=0.0081m/s^23.比较两次的平均值。

两次测量第二次测得的重力加速度大于第一次且第一次平均值相对第二次的误差较大。

七、结果陈述:1.通过单摆测出的几组数据,结合公式T=2π√(l/g)推导出的g=4π^2/T^2,计算出的五组重力加速度,求得平均值g=9.766m/s^2 。

2.通过手机内部陀螺仪用的软件制成的简易手机摆测得的重力加速度为g=9.83m/s^2 ,由于记录下数据瞬间需要手机停摆,会造成误差产生。

3.通过对测量所得的数据进行分析,由坐标轴斜率测得的平均重力加速度相对于直接求各次重力加速度再求平均值的误差更大。

单摆测重力加速度实验报告

单摆测重力加速度实验报告

大学物理实验报告实验名称:单摆测重力加速度实验日期:2021.10.23单摆测重力加速度【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。

【实验仪器】:单摆仪,游标卡尺,螺旋测微计,米尺,电子秒表。

【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。

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。

【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【原始数据】:。

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

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。

单摆测重力加速度实验报告-资料类

单摆测重力加速度实验报告-资料类

单摆测重力加速度实验报告-资料类关键信息项:1、实验目的:测定当地的重力加速度。

2、实验原理:单摆运动周期公式。

3、实验器材:单摆装置、秒表、刻度尺等。

4、实验步骤:包括安装单摆、测量摆长、记录摆动周期等。

5、数据处理:计算重力加速度的方法及过程。

6、误差分析:分析实验中可能产生的误差来源及影响。

7、注意事项:实验操作过程中的安全及规范要求。

11 引言本协议旨在详细记录单摆测重力加速度的实验过程、数据处理、误差分析及注意事项,为后续的相关研究和学习提供准确、可靠的资料。

111 实验目的通过实验测量单摆的周期和摆长,运用相关公式计算出当地的重力加速度,加深对单摆运动规律的理解和掌握。

112 实验原理单摆运动遵循简谐运动规律,其周期公式为:$T = 2\pi\sqrt{\frac{l}{g}}$,其中$T$为单摆周期,$l$为摆长,$g$为重力加速度。

通过测量单摆的周期$T$和摆长$l$,可以计算出重力加速度$g$。

12 实验器材121 一个带有可调节长度细线的单摆装置。

122 精度较高的秒表,用于测量单摆的周期。

123 刻度尺,用于测量摆长。

13 实验步骤131 安装单摆将单摆装置固定在平稳的水平面上,调整细线长度,使摆球自然下垂时,摆线与竖直方向夹角小于 5 度。

132 测量摆长使用刻度尺测量从悬点到摆球重心的距离,多次测量取平均值,作为摆长$l$。

133 记录摆动周期将摆球拉至一定角度后释放,用秒表记录单摆完成 30 次全振动所用的时间,重复测量多次,计算出平均周期$T$。

14 数据处理141 将多次测量得到的摆长和周期数据记录在表格中。

142 根据周期公式$T = 2\pi\sqrt{\frac{l}{g}}$,变形得到$g =4\pi^2\frac{l}{T^2}$,计算出每次测量对应的重力加速度值。

143 对计算得到的重力加速度值进行平均,得到最终的实验结果。

15 误差分析151 测量摆长时的误差可能由于刻度尺读数不准确、测量位置不准确等原因导致摆长测量值存在误差。

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

单摆测量重力加速度实验报告一、实验目的本实验旨在通过单摆的运动来测量当地的重力加速度,加深对单摆运动规律的理解,掌握实验数据的处理方法。

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所组成的装置。

当小球在摆角很小(一般小于 5°)的情况下做简谐运动时,其运动周期 T 与摆长 L 和重力加速度 g 之间的关系为:\T = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\由此可得:\g =\frac{4\pi^2L}{T^2}\三、实验器材1、单摆装置(包括细线、小球、铁架台)2、米尺3、秒表4、游标卡尺四、实验步骤1、组装单摆将细线一端系在铁架台上,另一端系上小球。

调整细线长度,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 L用米尺测量细线悬挂点到小球重心的距离,即为摆长L。

测量多次,取平均值。

用游标卡尺测量小球的直径 d,计算小球半径 r,将摆长修正为 L=测量长度 r 。

3、测量周期 T将小球拉离平衡位置一个较小的角度(约 5°),然后释放,使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,计算周期 T = t /30 。

测量多次,取平均值。

4、改变摆长,重复实验分别改变摆长,重复上述步骤 2 和 3,记录不同摆长下的周期数据。

五、实验数据记录与处理1、实验数据记录|摆长 L(m)|小球直径 d(mm)| 30 次全振动时间 t(s)|周期 T(s)||||||| 1000 | 2000 | 6000 | 2000 || 1200 | 2010 | 7210 | 2403 || 1400 | 1990 | 8400 | 2800 |2、数据处理以摆长 L 为横坐标,周期的平方 T²为纵坐标,绘制 L T²图像。

通过线性拟合,得到直线的斜率 k。

根据\g =\frac{4\pi^2}{k}\,计算重力加速度 g 的值。

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

利用单摆测量重力加速度实验报告This manuscript was revised on November 28, 2020一、实验目的利用单摆来测量重力加速度二、实验原理单摆在摆角小于10°时的振动是简谐运动,其固有周期为T=2π ,由此可得g= 。

据此,只要测出摆长l和周期T,即可计算出当地的重力加速度值。

由此通过测量周期T,摆长l求重力加速度三、实验设备及工具铁架台(带铁夹),中心有孔的金属小球,约1m长的细线,米尺,游标卡尺(选用),秒表等。

四、实验内容及原始数据(一)实验内容1.在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结,将细线穿过球上的小孔,制成一个单摆。

2.将铁夹固定在铁架台的上端,铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,把做好的单摆固定在铁夹上,使摆球自由下垂。

3.测量单摆的摆长l:用游标卡尺测出摆球直径2r,再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长l',则摆长l=l'+r。

4.把单摆从平衡位置拉开一个小角度(不大于10°),使单摆在竖直平面内摆动,用秒表测量单摆完成全振动30至50次所用的时间,求出完成一次全振动所用的平均时间,这就是单摆的周期T。

5.将测出的摆长l和周期T代入公式g= 求出重力加速度g的值。

(二)原始数据1.用游标卡尺测量钢球直径2rn 1 2 3 4 5 6 直径2r(cm) 1.712 1.712 1.692 1.692 1.712 1.7222.用米尺测量悬线长l'n 1 2 3 4 5 6 悬线长l' (cm) 91.90 91.90 91.91 91.90 91.88 91.903.用秒表测量摆动50个周期用时为1’34’’84=94.84’’五、实验数据处理及结果(数据表格、现象等)1.钢球直径平均值2r=(1.712+1.712+1.692+1.692+1.712+1.722)÷6=1.707(cm)2.悬线长平均值l'=(91.90+91.90+91.91+91.90+91.88+91.90)÷6=91.898(cm)3.摆长l=l'+r=91.898+1.707=93.605(cm)4.求出完成一次全振动所用的平均时间,即单摆的周期TT=94.84÷50=1.8968(s)5.计算g将测出的摆长l和周期T代入公式g= =10.27六、实验结果分析(实验现象分析、实验中存在问题的讨论)误差分析:为什么所得g=10.27大于标准值1.振动次数:可能是振动次数的有问题2.摆长测量:可能是摆长测量偏大3.秒表使用:可能是开表晚了。

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。

  1. 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. 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. 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)。

实验报告:用单摆测当地的重力加速度
高二()班姓名:座号:
【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。

【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
T2,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。

【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。

【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。

【实验数据处理】
方法一:将测得的几次的周期T 和摆长l 代入公式g =4π2l T 2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 l g 可得l =g 4π
2T 2,因此,以摆长l 为纵轴,以T 2为横轴作出l -T 2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 =l T 2=Δl ΔT 2。

【误差分析】。

相关文档
最新文档