大物实验报告

用单摆测量重力加速度实验

一．实验目的

1.学习进行简单设计性实验的基本方法。

2.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。

3.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．实验仪器

单摆仪，摆幅测量标尺，钢球，游标卡尺，米尺，电子秒表等。

三．实验原理

单摆的结构参考图1单摆仪,一级近似的周期公式为由此通过测量周期T,摆长L，即可求得重力加速度.

摆长L的测定：使用米尺测量摆线与摆球直径之和，再使用游标卡尺测量摆球直径，用该和减去一个小球的半径即可求得摆长（摆线上端到小球中心的距离）L。

周期T的测定：通过计时秒表计下通过一定周期数所用时，从而可以算出周期T。

再由公式得到

四．实验内容与步骤

实验步骤

1.选定摆线和小球直径之和：

在主窗口中，以鼠标左键点击放在桌面上的米尺，打开使用米尺测量摆线与摆球直径子窗口（注意：当摆球摆动时，不可使用米尺）。

i.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。

ii.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。

通过移动选定合适的摆线和小球直径之和，记下数据。

2.测量小球直径

i.（使用游标卡尺）在主窗口中，以鼠标左键点击放在桌面上的游标卡尺，

打开使用游标卡尺测量摆球直径子窗口。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。

ii.转动小球用游标卡尺测量小球直径5次，记下实验数据。

3.测量周期

i.（使用电子秒表）在主窗口中，以鼠标左键点击放在桌面上的电子秒表，

打开使用电子秒表子窗口。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

ii.在窗口上抓取小球，使小球离中心线一定角度（<5°），当小球摆过中心线时开始计时，同时开始记小球摆过的周期数，经过一定周期后停止

计时，记录下小球通过的周期数和所用的总时间，重复实验几次。

五．实验数据记录与处理

摆长+小球直径：

小球直径：

周期：

重力加速度的测定表：

次数12345平均值标准偏差

摆长+小球直径（cm）

小球直径（cm）

周期T（s）

解得摆长L=±

重力加速度 =± Eg=%

重力加速度标准值g= m/测量值与标准值间百分误差E=%

六．小结（包括结论、误差分析、建议等）

结论：实验测得的重力加速度为±，测量值与标准值间百分误差E=%，满足实验要求。

误差分析：本实验误差主要在于下面几个方面

1.米尺对齐摆线上端和小球下端时存在误差，米尺读数时也有误差。

2.进行电子秒表计时时，人有一定的反应时间，因此存在较大误差。

3.各仪器读数存在误差，还有由于仪器精度不高存在误差。

建议：

1.米尺读数时多次读数取平均值会减小误差。

2.在小球摆过中心线时开始计时，因为此时小球的速度大，因此读数的误

差会减小。

3.使用精度更高的仪器，如测量小球直径时就可以选取螺旋测微器，能减

小误差。

Ps（本实验上没有找到对应思考题）