单摆、复摆法测重力加速度 大学物理实验
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！。
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。
大学物理实验报告复摆法测重力加速度
山东理工大学物理实验报告实验名称： 复摆法侧重力加速度姓名：李 明 学号：05 1612 时间代码：110278 实验序号：19院系： 车辆工程系 专业： 车辆工程 级.班： 2 教师签名： 仪器与用具：复摆、秒表。
复摆，一块有刻度的匀质钢板，板面上从中心向两侧对称的开一些悬孔。
另有一固定刀刃架用以悬挂钢板。
调节刀刃水平螺丝，调节刀刃水平。
实验目的：①了解复摆小角摆动周期与回转轴到复摆重心距离的关系。
②测量重力加速度。
实验报告内容（原理预习、操作步骤、数据处理、误差分析、思考题解答）[实验原理]一个围绕定轴摆动的刚体就是复摆。
当复摆的摆动角θ很小时，复摆的振动可视为角谐振动。
根据转动定律有22dtd J J mgb θβθ-=-=即022=+θθJ m gbdtd 可知其振动角频率 Jmgb=ω 角谐振动的周期为mgbJT π2= （3.3.10） 式中J 为复摆对回转轴的转动惯量；m 为复摆的质量；b 为复摆重心至回转轴的距离；g 为重力加速度。
如果用Jc 表示复摆对过质心轴的转动惯量，根据平行轴定理有2mb Jc J += (3.3.11)将式（3.3.11）代入式（3.3.10）得mgbmb Jc T 22+=π（3.3.12） 以b 为横坐标，T 为纵坐标，根据实验测得b 、T 数据，绘制以质心为原点的T-b 图线，如图3.3.3所示。
左边一条曲线为复摆倒挂时的b T '-'曲线。
过T 轴上1T T =点作b 轴的平行线交两条曲线于点A 、B 、C 、D 。
则与这4''''设1b A O ='，2b B O ='，1b C O '='，2b D O '='，则有 121121122b m g b m Jc m gb m b Jc T ''+=+=ππ或222222122b m g b m Jc m gb m b Jc T ''+=+=ππ消去Jc ，得gb b g b b T 2211122'+='+=ππ（3.3.13） 将式（3.3.13）与单摆周期公式相比较 ，可知与复摆周期相同的单摆的摆长 11b b l '+=或 22b b l '+=，故称11b b '+（或22b b '+）为复摆的等值摆长。
单摆、复摆法测重力加速度 大学物理实验
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θM-=， (1)mghsin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。
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。
大学物理仿真实验——用单摆测量重力加速度
大学物理仿真实验——用单摆测量重力加速度实验名称：用单摆测量重力加速度一．实验目的一、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。
二．实验所用仪器及使用方法单摆仪：拖动摆球让摆球摆动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：拖动副尺部分，改变测量卡口张开的大小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：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：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：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，可以改变米尺位置三． 测量内容及数据处理测量数据表格如下：1.长度测量摆球直径D/mm⎺D /mm 摆长L/mm ⎺L/mm ⎺l=⎺L-⎺D/2(mm) 19.39019.390 1010.5 1011.0 1001.319.3951011.0 19.385 1011.5 L=⎺L 1-⎺D/2=1001.3mm , D L=D ⎺L 1+1/2D d =0.052mm,D D=sqrt((s D ^2)+(s 仪器/1.732)^2)=0.005mmL=⎺L±D L=1001.3±0.1mm ，E L =D L/⎺L=0.01%.2.周期测量20个周期(20T)/sT/s ⎺T/s g/(m/s^2) 40.382.0190 2.0217 9.6740.482.0240 40.442.0220 40.482.0240 40.482.0240 40.402.0200 40.382.0190 40.462.0230 40.412.0205 40.43 2.0215 D t = sqrt((s t ^2)+(s 仪器/1.732)^2+(s 人/20)^2)=0.024s E g =E l +2E t =1.20%D g=Eg*⎺g=0.12 m/s 2g=⎺g ±D g=9.67±0.12 m/s 2，E g =E l +2E t =1.20%四．小结(包括结论、误差分析、建议)本实验能较准确得测得重力加速度的值.误差分析：1.空气浮力对回复力有影响2.计时时不能保证计时完全准确建议：仿真实验平台设计得不错，符合学生实验需求.增加物理实验课时，培养动手能力.。
大学物理仿真实验报告单摆测重力加速度
大学物理仿真实验报告——单摆测重力加速度班级：机械（硕）21姓名：***学号：**********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：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，此种装置称为单摆。
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度时，可以证明单摆的周期T满足下面公式式中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。
三，实验所用仪器及使用方法：1，仪器：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)2，使用方法：1.调节摆线长度:移动鼠标到左边的窗口中调节旋钮上方，点击鼠标左键或右键以减少或增加摆线长度。
减少或增加的幅度可由步长控制。
2.移动直尺: 移动鼠标到右边的小窗口中直尺上方，点击鼠标左键抓取直尺可上下移动直尺。
3.游标卡尺的操作信息可通过位于窗口下方的提示框获得。
提示框内的内容显示的是根据鼠标放在游标卡尺的不同部件时如何对这些部件操作的信息。
4. 电子秒表的计时操作是通过对用鼠标点击其上方两个按钮进行的。
当鼠标移到这两个按钮上时，将显示有关按钮功能的提示。
四，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: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：1.摆球直径的测量2.测量摆线长度3.测量周期七、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：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。
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-单摆测重力加速度
大学物理实验报告-单摆测重力加速度在进行单摆测重力加速度的实验时，大家一定充满了期待与好奇。
我们走进实验室，心中一阵激动。
实验的核心就是利用单摆的周期来计算重力加速度。
这听起来简单，却蕴含了不少奥妙。
一开始，准备工作是关键。
我们需要一个稳固的支架，绳子以及一个小球。
绳子一定要够长，球也要适中。
感觉就像在为一场比赛做准备，选手们都在热身。
接着，确定好摆动的起始角度。
为了得到准确的数据，角度最好保持在小范围内，通常不超过15度。
大家都知道，过大的角度会导致结果不太靠谱。
真是如同“贪多嚼不烂”啊。
然后，测量周期是下一步。
这里的技巧就藏在细节里。
用秒表计时，注意观察小球从一侧摆动到另一侧所需的时间。
这个过程中，心中默念“静如处子，动如脱兔”，把握每一个瞬间。
记录多个周期的时间，再算出平均值。
这样得到的数据才有说服力。
每一次的摆动都仿佛在向我们诉说着重力的奥秘。
通过公式，最终的目标是求得重力加速度g。
这个过程让人如同探索未知的世界，既兴奋又紧张。
公式是g = 4π²L/T²，其中L是摆长，T是周期。
替换进去，经过简单的计算，重力加速度便浮出水面。
哇，看到那个结果的时候，心里满是成就感，感觉自己像个小科学家。
当我们得到g的值后，接下来的讨论环节是必不可少的。
每个人分享自己的实验感受。
有人说，整个过程就像一场和重力的亲密舞蹈。
另一些同学则提到，实验不仅是数据的堆砌，更是对自然规律的深入理解。
其实，真正的乐趣在于我们对这个结果的解读。
重力加速度的测量，不仅仅是数字，背后蕴含着科学的魅力。
每一次实验都是一次新发现。
单摆实验让我们意识到，生活中的物理无处不在。
大到行星的运动，小到我们日常的走路，都是重力在默默作祟。
这个时候，大家都忍不住想起那些关于重力的故事。
牛顿与苹果的传说，听起来真是神奇。
人类就是在这些奇妙的瞬间，开启了科学的探索之旅。
在总结时，大家的脸上都洋溢着满足的笑容。
单摆的实验不仅帮助我们测量了重力加速度，也让我们对物理的理解更加深刻。
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。
大学物理单摆测重力加速度实验设计性实验
大学物理实验设计性实验实验报告单摆法测重力加速度院系：姓名：班级：学号：指导教师：一．实验要求重力加速度是重要的地球物理常数，准确测定它的量值，无论是在科学研究还是在生产实践方面都十分重要。
测定重力加速度的方法很多，如单摆法，自由落体仪法等，本实验是用单摆法测定本地的重力加速度的值。
根据小球从不同角度摆下后所用的时间及其所摆的次数可得出其周期，在分别测出摆线的长度及小球的直径可得摆长长度，在由周期公式便可求的其重力加速度。
1.所用的实验方法：《单摆法测重力加速度》。
2.实验地点：二教五楼实验室。
3.实验时间：2012年 12月23日。
4.环境与类别：室内-设计性试验。
二．实验目的1、用单摆测量重力加速度；2、学习一种验证理论公式的方法；3、了解测量中的主要误差来源及减小误差的方法；仪器用具及实验装置游标卡尺，钢卷尺，单摆小钢球，秒表。
三.实验原理：在偏角小于5°情况下如图1所示，单摆近似做简谐运动，其周期g LT π2=，由此可得重力加速度224T L g π=，测出摆长L 、周期T ，代入上式，可算出g 值。
1.用游标卡尺测小铁球直径d ，测3次，记入表格。
2.把铁夹固定在铁架上端；将细线一端穿过小铁球的孔后打结，另一端固定在铁夹上，并使摆线长比1m 略小； 将做成的单摆伸出桌面外，用米尺测出悬吊时的摆线长L ′（从悬点到小铁球顶端），也测3次，记入表格。
3.将摆球拉离平衡位置一段小距离（摆线与竖直方向夹角小于5°）后放开，让单摆在一个竖直面内来回摆动，用秒表测出单摆30次全振动时间t （当摆球过最低点时开始计时），也测3次，记入表格。
4.求出所测几次d 、L ′和t 的平均值，用平均值算出摆长L d L '+=2，周期30t T =，并由此算出g 值及其相对误差。
5.确认所测g 值在实验允许的误差范围之内后，结束实验，整理器材。
五、实验数据：由实验测得本地重力加速度值为9.806m/s2.七．实验感想物理实验是一个训练学生动手能力的过程，这次物理设计性实验就是一个很好的例子，我们自己收集材料，自己亲自测量各种数据，自己设计属于自己的实验，我通过在网上查找和书籍查找各种材料设计了一个自己的实验，这增强我的动手能力和思维能力，培养了自己独立思考问题的能力。
大学物理实验报告复摆法测重力加速度
山东理工大学物理实验报告实验名称： 复摆法侧重力加速度姓名：李 明 学号：05 1612 时间代码：110278 实验序号：19院系： 车辆工程系 专业： 车辆工程 级.班： 2 教师签名： 仪器与用具：复摆、秒表。
复摆，一块有刻度的匀质钢板，板面上从中心向两侧对称的开一些悬孔。
另有一固定刀刃架用以悬挂钢板。
调节刀刃水平螺丝，调节刀刃水平。
实验目的：①了解复摆小角摆动周期与回转轴到复摆重心距离的关系。
②测量重力加速度。
实验报告内容（原理预习、操作步骤、数据处理、误差分析、思考题解答）[实验原理]一个围绕定轴摆动的刚体就是复摆。
当复摆的摆动角θ很小时，复摆的振动可视为角谐振动。
根据转动定律有22dtd J J mgb θβθ-=-=即022=+θθJ m gbdtd 可知其振动角频率 Jmgb=ω 角谐振动的周期为mgbJT π2= （3.3.10） 式中J 为复摆对回转轴的转动惯量；m 为复摆的质量；b 为复摆重心至回转轴的距离；g 为重力加速度。
如果用Jc 表示复摆对过质心轴的转动惯量，根据平行轴定理有2mb Jc J += (3.3.11)将式（3.3.11）代入式（3.3.10）得mgbmb Jc T 22+=π（3.3.12） 以b 为横坐标，T 为纵坐标，根据实验测得b 、T 数据，绘制以质心为原点的T-b 图线，如图3.3.3所示。
左边一条曲线为复摆倒挂时的b T '-'曲线。
过T 轴上1T T =点作b 轴的平行线交两条曲线于点A 、B 、C 、D 。
则与这4''''设1b A O ='，2b B O ='，1b C O '='，2b D O '='，则有 121121122b m g b m Jc m gb m b Jc T ''+=+=ππ或222222122b m g b m Jc m gb m b Jc T ''+=+=ππ消去Jc ，得gb b g b b T 2211122'+='+=ππ（3.3.13） 将式（3.3.13）与单摆周期公式相比较 ，可知与复摆周期相同的单摆的摆长 11b b l '+=或 22b b l '+=，故称11b b '+（或22b b '+）为复摆的等值摆长。
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。
【7A文】大学物理实验报告-单摆测重力加速度
【7A文】大学物理实验报告-单摆测重力加速度
一、实验目的
通过单摆实验测量地球表面的重力加速度，了解单摆运动的性质。
二、实验原理
单摆是指由一个质点挂在轻细的绳上，在重力的作用下做简谐振动。
当摆角度较小（一般小于10°）时，单摆可以看作是一个谐振子，其运动规律可以用如下公式描述：
其中，g为重力加速度，在地球表面的标准值为9.8 m/s²；
L为摆线的长度；
T为单摆的振动周期。
由上式可得重力加速度 g 的测量公式：
三、实验步骤
1. 将单摆装置垂直置于实验台上，使摆线垂直于地面。
2. 旋转摆线，使振动角度尽可能小。
3. 记录振动周期 T 和摆线长度 L。
5. 计算两次测量得到的重力加速度 g ，并求出平均值。
四、实验数据处理
（其中实验数据如下表所示）
五、实验结果与分析
通过本次实验，我们测得的重力加速度平均值为9.703 m/s²，与地球表面标准值（9.8 m/s²）相差不大，误差在2%以内。
这表明单摆测量重力加速度的方法是比较可靠的。
值得注意的是，实验时所使用的摆线长度应尽可能长，以减小外力对单摆运动造成的影响；同时振动幅度也应尽可能小，避免大角度振动对振动周期的影响。
六、实验结论
通过单摆实验测量地球表面的重力加速度，得出的实验数据表明，单摆测量重力加速度的方法比较可靠。
在实验过程中，应尽可能选择长度较长的摆线，并使振动幅度尽可能小，以减小外界因素的影响。
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引言重力加速度是物理学中一个重要的概念，它描述了物体在自由下落过程中速度的增加情况。
为了准确测量重力加速度，我们进行了单摆实验。
本实验通过测量单摆的周期，利用公式计算出重力加速度的数值。
本实验的目的是通过实际操作，加深对重力加速度的理解，并掌握实验测量的方法。
实验器材和方法实验器材：单摆装置、计时器、尺子、质量砝码、直尺。
实验方法：1. 将单摆装置固定在一个稳定的支架上，保证其能够自由摆动。
2. 在单摆上方固定一个质量为m的砝码，使单摆摆动时具有一定的质量。
3. 用尺子测量单摆的长度L，并记录下来。
4. 将单摆摆动到一定幅度，然后释放，开始计时。
5. 使用计时器记录单摆的摆动周期T，重复多次测量，取平均值。
实验结果通过多次测量，我们得到了如下数据：单摆长度L：0.5m摆动周期T1：1.98s摆动周期T2：1.96s摆动周期T3：1.97s实验数据处理根据实验数据，我们可以计算出单摆的平均周期T_avg：T_avg = (T1 + T2 + T3) / 3 = (1.98 + 1.96 + 1.97) / 3 = 1.97s根据单摆的周期公式，我们可以推导出计算重力加速度g的公式：T_avg = 2π√(L/g)将实验数据代入公式，可以解得重力加速度g的数值：g = (4π^2L) / T_avg^2 = (4 * 3.14^2 * 0.5) / 1.97^2 = 9.76m/s^2讨论与分析通过实验测量，我们得到了重力加速度的数值为9.76m/s^2。
与理论值9.8m/s^2相比，实验结果存在一定的误差。
可能的误差来源包括实验操作中的不确定性、测量仪器的精度等。
在实验中，我们假设单摆的摆动过程是简谐振动，但实际情况下存在空气阻力和摆线的摆动角度限制等因素，这些因素都会对实验结果产生影响。
此外，实验中使用的计时器的精度也会对测量结果造成一定的误差。
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。
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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
M-
=， (1)
mgh
sin
又据转动定律，该复摆又有
θ&&I M = ， （2） (I 为该物体转动惯量) 由（1）和（2）可得
θωθsin 2-=&& ， （3）
其中I
mgh
=
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
mgh
I
T 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
mgh
mh I T G 2
2+=π
， （7） 设（6）式中的2mk I G =，代入（7）式，得
gh
h k mgh mh mk T 2
22222+=+=π
π， （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
2
2222
44h g
k g h T ππ+=， （12）
设22,h x h T y ==，则（12）式改写成
x g
k g y 2
2244ππ+=， （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g
B k g A 2
224,4ππ==，所以 ,4,422
B
A
Ag
k B
g ==
=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。
2. 轻轻启动复摆,测摆30个周期的时间.共测六个悬挂点,依次是:6cm 8cm 10cm 12cm 14cm 16cm 处。
每个点连测两次，再测时不需重启复摆。
3. 启动复摆测量时,摆角不能过大（<）,摆幅约为立柱的宽度。
复摆每
次改变高度悬挂时,圆孔必须套在刀口的相同位置上。
五．实验数据处理
1.由22,h x h T y == ,分别计算出各个x 和y 值,填入数据表格。
2. 以x 为横坐标，y 为纵坐标，用坐标纸绘制x —y 直线图。
3. 用作图法求出直线的截距A 和斜率B 。
4.由公式:,4,422
B
A
Ag
k B
g ===ππ计算出重力加速度g 和回转半径k 。
实验数据表格规范及参考数据
h (cm)
6 8 10 12 14 16 30T (s)
'30T (s)
_
30T (s)
T (s)
2()X h = 2()Y T h =
画x —y 直线图: 要用规范的坐标纸描绘。
（斜截式直线方程为 Y=KX+B 斜率k 截距B ）
5. 也可用最小二乘法求直线的截距A 和斜率B ，再计算出g 和k 。
用最小二乘法处理数据: 斜率 ___
2
__2
.x y xy B x x
-=
- 截距 __
.A y B x =-
6. 荆州地区重力加速度: 2
9.781m g s =。
将测量结果与此值比较,计算相对
误差。
六．实验操作注意事项
1. 复摆启动后只能摆动,不能扭动。
如发现扭动,必须重新启动。
2. 测量中,复摆摆角不宜超过5度,要尽量使每次摆动的幅度相近。
3. 实验结束时,将复摆从支架上取下,放到桌面上。
二、 单摆法测重力加速度
一． 实验目的
1. 用单摆法测重力加速度,认识简谐运动的规律。
2. 正确使用停表。
二． 实验原理
一根不能伸缩的细线，上端固定，下端悬挂一个重球。
当细线质量比重球质量小很多，球的直径比细线长度短很多时，可以把重球看作是一个不计细线质量的质点。
将摆球自平衡位置拉至一边（保持摆角
<5
）然后释放，摆球
即在平衡位置左右作周期性摆动，这种装置称为单摆。
如图1所示。
摆球所受的力f 是重力P 和绳子张力的合力，指向平衡位置。
当摆角很小时（<5
），圆弧可以近似看成直线，合力f 也可以近似地看做沿着这一直线。
设小球的质量为m ，其质心到摆的支点的距离为L （摆长），小球位移为x ，则
L
x
≈
θsin （1） x L
g
m L x mg P f -=-==θsin
由 ma f = 可知 x L
g
a -
= （2） 由公式（2）可知，单摆在摆角很小时，质点的运动可以近似地看作简谐振动。
简谐振动的动力学方程为
0222=+x dt
x
d ω
即 x a 2ω-= （3） 比较式（2）和式（3）可得单摆简谐振动的圆频率为 L
g =
ω 于是单摆的运动周期为 g
L
T π
ω
π
22==
两边平方 g L T 224π=
即 22
4T
L
g π= （4） 若测得L 、T ，代入式（4），即可求得当地的重力加速度g 。
三．实验所用仪器
单摆、秒表、游标卡尺、卷尺
四．实验内容
1. 测量小球摆动周期T 。
拉开小球释放，使小球在竖直平面内作小角度（摆
图一 单摆受力分析
角<5）摆动。
用停表测出小球摆动30个周期的时间t （=30T ），重复测
量5次。
2. 用卷尺测量悬线长L '5次。
悬线长约一米。
3. 用游标卡尺测量小球直径d ，重复测量5次。
周期 (s) 表1 次数
物理量
1
2
3
4
5
平均值
L ' (m) d （cm ） t (s)
五．实验数据处理
1. 用公式 2
22
4t L
n g π=计算重力加速度g 。
2.用公式 22)(
4)(
U t
U L
U g t L g +=计算不确定度。
从上式可以看出，在L U 和t U 大体一定的情况下，增大L 和t 对测量g 有利。
六．思考题
（1）设想在复摆的某一位置上加一配重时，其振动周期将如何变化（增大、缩短、不变）
答：不确定，当在下方挂重物时，周期增大; 当在上方挂重物时，周期减少。
（2）试比较用单摆法和复摆法测量重力加速度的精确度，说明其精确度高或低的原因
答：单摆周期为 2T = , 224l T g π=, ∴ 224l g T π=。
由此测量公
式可知,测l ,即需测绳和球的长度，测量时产生的误差较大。
而复摆法的周期为
2T =∴ 22224k h g T h π+= 。
此公式中, h 为质心到转轴的距离,数据从复摆上直接读取,因此大大减少了误差，所以，复摆法精确度高。