大学物理实验报告范例单摆法测重力加速度

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 。

式中：d l l 2

1+'= (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：222

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ο5<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。

【实验结果与分析】

测量结果：用单摆法测得实验所在地点重力加速度为：

实验分析：

单摆法测重力加速度是一种较为精确又简便的测量重力加速度方法。本实验采用较精密的数字毫秒仪计时减小了周期测量误差。实验误差由要来源于①摆长的测量误差，但由于摆长较长，用钢卷尺测量产生的相对误差也较小，所以用钢卷尺也能达到较高的准确度；②系统误差：未能严格满足单摆模型造成的误差，如未严格在竖直平面摆动。

要提高本实验的准确度可从以下方面着手：尽可能满足理想单摆条件,如增大摆长；测时间时选择合适的全振动次数(也不宜过大，时间越长，形成圆锥摆的可能性

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

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