大学物理实验报告~单摆测重力加速度

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用单摆测量重力加速度实验报告

用单摆测量重力加速度实验报告

单摆法测重力加速度一、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、实验原理1、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。

2、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。

三、实验内容1、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: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、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.4、自拟试验步骤用单摆实验验证机械能守恒定律.四、实验仪器单摆仪实际照片和仿真图片的显示操作提示:1.拖动摆球让摆球摆动2.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实际照片和仿真图片的显示操作提示:1.可以拖动副尺部分,改变测量卡口张开的大小2.可以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实际照片和仿真图片的显示操作提示: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实际照片和程序中的显示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实际照片和程序中的显示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。

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单摆法测重力加速度实验报告摘要:本实验利用单摆法测量了重力加速度的数值。

通过测量单摆的周期和摆长,利用单摆的运动方程推导出重力加速度的计算公式。

实验结果表明,测得的重力加速度数值与预期值相符,验证了单摆法的可靠性和准确性。

引言:重力加速度是物理学中一个重要的物理量,它对于许多物理现象和实验都具有重要意义。

测量重力加速度的准确数值对于科学研究和工程应用都有着重要的意义。

单摆法是一种常用的测量重力加速度的方法,通过测量单摆的周期和摆长,可以计算出重力加速度的数值。

本实验旨在通过单摆法测量重力加速度,并验证该方法的可行性和准确性。

实验器材和原理:实验器材包括一个长线摆和一个计时器。

长线摆由一根细长的线和一个质量较大的球形物体组成。

实验原理基于单摆的运动方程,即单摆的周期与摆长和重力加速度有关。

根据公式T=2π√(L/g),其中T为周期,L为摆长,g为重力加速度,可以通过测量周期和摆长,计算出重力加速度的数值。

实验步骤:1. 将长线摆悬挂在一个固定的支架上,确保摆长可以自由摆动。

2. 将球形物体拉至一侧,使其摆动,并用计时器记录下一个完整周期的时间。

3. 重复步骤2,进行多次测量,以提高结果的准确性。

4. 测量摆长,即线的长度,使用尺子或测量仪器进行测量。

5. 计算重力加速度的数值,根据公式g=(4π²L)/T²,其中g为重力加速度,L为摆长,T为周期。

实验结果和讨论:通过多次实验测量,得到了一组周期和摆长的数据。

以这些数据为基础,计算出了重力加速度的数值。

实验结果表明,测得的重力加速度数值与预期值相符,误差较小。

这说明单摆法是一种可靠且准确的测量重力加速度的方法。

实验误差的分析:在实验过程中,由于实验器材的制造和使用误差,以及实验操作的不精确等因素,可能会产生一定的误差。

例如,摆长的测量可能存在一定的误差,计时器的精度也会对实验结果产生影响。

此外,空气阻力等外部因素也可能对实验结果产生一定的影响。

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一、实验目的1、学会用单摆法测量重力加速度。

2、研究单摆运动规律,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,另一端系一质量为 m 的小球,在重力作用下,小球在竖直平面内做小角度摆动,其运动可近似为简谐运动。

当摆角小于 5°时,单摆的振动周期 T 与摆长 L 和重力加速度 g 的关系为:\T = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\由此可得:\g =\frac{4\pi^2 L}{T^2}\通过测量单摆的摆长 L 和周期 T,即可计算出重力加速度 g 的值。

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°。

用游标卡尺测量小球的直径 d,多次测量取平均值。

2、测量摆长 L用米尺测量细线长度 l,注意从固定点到小球中心的距离。

摆长 L = l + d/23、测量周期 T将单摆拉离平衡位置一个小角度(小于 5°),释放小球,使其做简谐运动。

用秒表测量单摆完成 30 次全振动所用的时间 t,重复测量 3 次,计算周期 T = 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) |小球直径 d (m) | 30 次全振动时间t (s) |周期 T (s) |||||||| 1 |_____ |_____ |_____ |_____ || 2 |_____ |_____ |_____ |_____ || 3 |_____ |_____ |_____ |_____ |根据实验数据,计算每次测量的重力加速度 g,计算公式为:\g=\frac{4\pi^2 L}{T^2}\计算重力加速度的平均值:\g_{平均} =\frac{g_1 + g_2 + g_3}{3}\六、误差分析1、系统误差摆线质量不可忽略,会导致摆长测量值偏小,从而使重力加速度测量值偏大。

物理实验报告—利用单摆测重力加速度

物理实验报告—利用单摆测重力加速度

实验报告实验名称:利用单摆测重力加速度实验原理:当单摆角很小时 (5α<),单摆的运动为简谐运动,根据单摆周期公式,只需要测出摆长l 和周期T ,便可测定重力加速度g 。

224l g Tπ=实验仪器:细线一根,毫米刻度尺,手机(装有phyphox 软件)实验内容:5α<时,测定g 并对测量结果进行分析,给出你的测量结果。

实验步骤:1、将细绳一端固定在竖直墙面上,另一端固定在手机上,让手机面与墙面平行,做成一个摆。

2、打开软件,下拉菜单找到“力”下的“摆”,让手机偏离平衡位置一个小角度,点击运行按钮,放手后,软件会根据陀螺仪测量的数据自动记录单摆的周期和频率。

3、改变角度的大小即改变单摆的周期,按照如上步骤多次进行测量,并记录数据。

4、软件设置了几个功能:“结果”栏目可以反馈单摆的周期和频率;“G ”栏目中可以输入摆长,系统会自动计算重力加速度g ; “摆长”栏目中,默认g 值为9.81 m/s 2,系统会自动计算摆长。

注意:测量摆长时,应从悬点的位置测量到手机的中心。

实验简易装置图:数据表格:自行填写,记录测量中的数据、图表或者截屏数据处理: ① 对于周期T :计算周期T 的平均值:11 1.51()ni i T T s n ===∑计算A 类不确定度: ()0.08A U T ==≈计算B类不确定度:()0.006BUT ==≈ 所以得到周期T 的标准不确定度为:()0.09C U T ==≈故周期() 1.510.09()C T T U T s =+=+ ② 对于摆长l :因为只测量一次其A 类不确定度为0,故直接计算B 类不确定度:()0.03B U l ==≈所以得到摆长l 的标准不确定度为:()0.03C U l ==≈故摆长()55.60.03()C l l U l cm =+=+ ③ 对于重力加速度g :根据单摆周期公式计算重力加速度:224(,)lg f T l Tπ==间接测量量g 的平均值为:2119.6189.6(/)ni i g g m s n ===≈∑间接测量量g 的标准不确定度为:()0.670.7C U g ==≈间接测量量g 的标准不确定度为:()0.7100%7.3%9.6C g U g E g==⨯= 故重力加速度29.60.7(/)g m s =± 误差分析:1. 手机数显表的精度引起的极限误差,1()0.01m t T s ∆=2. 毫米刻度尺的精度引起的误差,取最小分度值的一半,1()0.05m t l cm ∆= 结果表达:2()9.60.7(/)()7.3%C C gg g U g m s U g E g ⎧=+=±⎪⎨==⎪⎩。

大学物理仿真实验报告-利用单摆测量重力加速度(2)

大学物理仿真实验报告-利用单摆测量重力加速度(2)

西安交通大学
大学物理仿真实验
实验报告
利用单摆测量重力加速度
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。

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
T=2π√l
g
由此通过测量周期摆长求重力加速度。

实验仪器
单摆仪,摆幅测量标尺,钢球,游标卡尺,秒表,刻度尺实验过程及原始记录
测量内容及数据处理
T=1.825s
L=91.50cm
g=4π2L−D2⁄
T2
=4π2
(91.50−1.7462⁄)
1.8252
=10.74m s2

E g=
△D2⁄
L−D2⁄
=
0.022⁄
91.50−1.7462⁄
=0.11%△g=gE g=0.012m s2

所以实验结果:
g=10.74±0.012m/s2
误差分析
1.游标卡尺,直尺等读书误差;
2.钢球摆过平衡位置时未能及时计时;
总结反思
实验结果与实际结果存在一定偏差,实验过程检查无误,原理清晰,以后做类似实验需要设计更为精确的实验方案。

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

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

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/mmL/mml=L-D/2(mm)19.39019.390 1010.51011.0 1001.319.3951011.19.3851011.5L=L1-D/2=1001.3mm,DL=D L1+1/2Dd=0.052mm, DD=sqrt((s D^2)+(s仪器/1.732)^2)=0.005mmL=L±DL=1001.3±0.1mm,E L=DL/L=0.01%.2.周期测量20个周期T/s T/s g/(m/s^2) (20T)/s40.38 2.019040.48 2.024040.44 2.022040.48 2.024040.48 2.02402.0217 9.6740.40 2.020040.38 2.019040.46 2.023040.41 2.020540.43 2.0215D t= sqrt((s t^2)+(s仪器/1.732)^2+(s人/20)^2)=0.024sE g=E l+2E t=1.20%D g=Eg*g=0.12 m/s2g=g±D g=9.67±0.12 m/s2,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.。

大学物理实验报告范例单摆法测重力加速度修订版

大学物理实验报告范例单摆法测重力加速度修订版

大学物理实验报告范例单摆法测重力加速度修订版IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】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 。

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:nt T =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。

故:)(9.18.9772-⋅±=s cm g ,%9.1%1008.9779.1)(=⨯=g U r 【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。

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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:

学号:
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:
进而可以推出:
g L
T π
2=22
4T 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)
五、实验操作
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= 1.967s
2)摆长的计算:
钢球直径的测量数据如下表:
6 1.721 0.039
△⎺d 0.021
则⎺d =1.687cm,△⎺d=0.024cm.
所以有效摆长为:L =92.62cm-1.687/2cm=91.78cm,
3)重力加速度的计算:
因为:T=2π√L
L
所以:g=4L2L
= 9.88m/L2
L2
查资料可知,地区的重力加速度约为9.79m/L2
则相对误差是E=△g/g=0.9⎺%<1%,符合实验要求。

(2)误差分析
1.随机误差:
在本实验中影响随机误差的因素比较多,其中包括了:测量人员的主观因素,如测量单摆周期时的反应时间,在测量摆线长度时对于最后一位数字的估度等;在环境方面,温度,湿度,空气阻力的变化都会给实验结果带来误差。

而在这些因素中,较为明显的即是人的主观因素影响,因此,为了减小实验误差,应该尽可能的多测量实验数据,利用求平均值法可以减小实验误差。

2.系统误差:
周期公式T=2π√L
实际上是一个近似公式,它的成立是有条件的。

查阅文献可
L
知在考虑摆角,悬线质量,小球质量分布,空气浮力,空气阻力,仪器误差时的
修正公式为:
1)摆角θ的影响:
在实验中,一般要求摆角要小于5°,因为在推导周期公式的时候利用了近似处理:sin(θ)≈tan(θ),此公式只在θ很小的时候才成立,而根据文献查阅可知,在θ>3°时候已经对实验结果产生了交大的影响。

为消除影响,要使θ≤3°或对公式进行修正。

2)悬线质量μ的影响:
本实验是在假设悬线质量不计的情况下使用公式计算的。

由修正公式可知,悬线质量越大,测得的加速度值越小。

计算时应该因为误差不是远小于测量精度,所以应该给予修正。

3)空气浮力的影响:
在修正公式中,ρ0/ρ为空气密度和小球密度的比值。

在实验中,这个值的数量级很小,可以忽略不计。

4)空气阻力的影响:
修正式中,空气阻尼系数为β,在代入空气的阻尼系数后发现,误差值的数量级远小于测量精度,因此也可以忽略不计。

5)修正式中,αL和αL秒表和直尺的系差修正,在实验中,经过校对的直尺和秒表的系统误差均小于仪器的精密度,因此在计算时可以忽略不计。

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