大学物理实验报告复摆法测重力加速度
复摆法测重力加速度
实验名称： 复摆法侧重力加速度仪器与用具：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 JJ mgb θβθ-=-=即022=+θθJm g b dtd可知其振动角频率 Jm g b =ω角谐振动的周期为m g b J T 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2mbJc 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点相对应的4个悬点A '、B '、C '、D '都有共同的周期T 1。
设1b A O ='，2b B O ='，1b C O '='，2b D O '='，则有 121121122b mg b m Jc mgb mb Jc T ''+=+=ππ或222222122b mg b m Jc mgbmb Jc T ''+=+=ππ消去Jc ，得gb b gb 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。
物理实验报告复摆
一、实验目的1. 了解复摆的振动规律。
2. 学习使用复摆进行测量，掌握测量摆长、摆角和周期的方法。
3. 通过实验，验证单摆周期公式，加深对单摆理论的理解。
二、实验原理复摆是一种由两个或多个单摆组成的系统，其振动规律与单摆类似。
在理想情况下，复摆的周期仅与摆长和重力加速度有关，与摆角无关。
本实验通过测量复摆的周期，验证单摆周期公式。
单摆周期公式为：\[ T = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g}} \]其中，T为周期，L为摆长，g为重力加速度。
三、实验器材1. 复摆装置2. 刻度尺3. 秒表4. 计算器四、实验步骤1. 将复摆装置固定在支架上，确保复摆可以自由摆动。
2. 使用刻度尺测量复摆的摆长，记录数据。
3. 调整复摆的摆角，使其在30°~60°之间。
4. 使用秒表测量复摆摆动n次所需的时间，记录数据。
5. 重复步骤3和4，进行多次测量，取平均值。
6. 根据单摆周期公式，计算理论周期，并与实验周期进行比较。
五、实验数据及处理1. 摆长L = 1.0 m2. 摆角θ = 45°3. n = 104. 实验周期T1 = 1.5 s5. 实验周期T2 = 1.4 s6. 实验周期T3 = 1.6 s7. 平均实验周期T = (T1 + T2 + T3) / 3 = 1.5 s六、实验结果与分析1. 根据单摆周期公式，计算理论周期：\[ T_{理论} = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g}} = 2\pi \sqrt{\frac{1.0}{9.8}}\approx 1.97 \text{ s} \]2. 比较实验周期与理论周期：\[ \frac{T_{理论}}{T} = \frac{1.97}{1.5} \approx 1.32 \]3. 分析误差来源：a. 实验误差：由于测量误差、计时误差等因素，导致实验周期与理论周期存在一定偏差。
b. 理论误差：单摆周期公式是在理想情况下得出的，实际实验中，复摆的振动会受到空气阻力、摆线质量等因素的影响，导致实验结果与理论值存在一定偏差。
用复摆测重力加速度实验报告
用复摆测重力加速度实验报告本次实验的主要目的是通过复摆实验来检测地心引力的大小，并确定出地球上的重力加速度。
实验过程中运用基本物理原理，通过实验数据求出重力加速度大小。
二、实验原理复摆，又称双摆，是由英国物理学家牛顿在1700年实验发现的。
复摆实验是指用悬挂在绳上的摆，以自由摆动的方式来研究物体行进的规律，从而确定出地心引力的大小，并确定地球上的重力加速度。
复摆运动，采用受到重力力的作用，由弹性力和摩擦力的作用，摆会由一定的速度一直摆动，并且摆的角度也保持不变。
实验中，我们采用的是普通的双摆，即有重物（放在绳子下端）绳子，及悬挂绳子上端的木棒摆（可以考虑为质点，不考虑质量的情况），以此来模拟重力对其作用，并采用仪器监测摆的角度和摆动时间等参数，从而得出重力加速度大小。
三、实验准备1、具和材料：（1）准备一根绳子，长度可以根据实际情况调整；（2）准备一个悬挂在绳子上的木棒，需要满足：a）尽量质量轻，以减少摩擦力；b）木棒摆的重心要尽量准确（以让其在飞檐走壁时平行于地面）；（3）一个木架，用于悬挂绳子；（4）一个可以测量悬挂物角度的仪器，比如摆仪、水平尺等；（5）一个加速度计，用来测定摆动时间；2、考虑安全：在进行实验时，要考虑到安全问题，确保位置安全，防止摆动致人受伤，仪器在实验过程中要牢固安装，不能把实验过程中的任何摆动速度和角度等参数影响到实验精度。
四、实验步骤1、装：①木架安装在平整平稳的地面上；②木架上安装一根绳子，两端各要固定牢固；③木棒摆放在绳子的上端，并使木棒摆的重心和中心线完全重合，确保木棒摆的重心在飞檐走壁时平行于地面；④加速度计安装在木架上；⑤测量悬挂物角度的仪器安装在木架上；2、开始实验：①木棒摆晃动，一开始晃动的角度和速度可以自己控制；② 使用仪器测量木棒摆晃动的角度，把测量结果记录下来；③时使用加速度计测量摆动时间，把测量结果记录下来；④复步骤①-③，一直重复到摆动的角度和时间趋于稳定；3、数据处理：根据实验记录的数据，通过计算运用物理定律，可以求出重力加速度的大小。
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。
复摆的实验报告-精品
复摆的实验报告-精品复摆的实验报告-精品2020-12-12【关键字】方案、目录、情况、方法、动力、成绩、质量、系统、有效、平衡、了解、研究、特点、位置、关键、理想、项目、资源、作用、水平、任务、反映、速度、关系、分析、调节、指导、分工、方向、中心篇一：实验报告_复摆实验【实验题目】复摆实验【实验记录】1. 复摆中心G的位置：0刻度处3. 计算重力加速度g:4?2T12?T22T12?T22g2(h1?h2)2(h1?h2)g=9.905kg/m214. 作T-h图5. 利用mgT2h?4?2IG?4?2mh2，作T2h~h2关系图，考察其线形关系，由最小二乘法计算g和复摆对重心的转动惯量IG。
IG=0.002536kg*m*m【结论与讨论】误差分析：1 在实验中，复摆的摆动不能很好的控制在同一平面摆动。
2 实验前没有很好的调节复摆对称。
3 复摆摆动可能幅度过大。
结论：利用复摆可以测量重力加速度，同时还可以由这个方法衍生开来测量不规则物体的转动惯量。
成绩（满分30分）：指导教师签名：日期：篇二：复摆实验报告【实验题目】复摆实验【实验记录】1. 复摆中心g的位置：0刻度处3. 计算重力加速度g:4?2t12?t22t12?t22g2(h1?h2)2(h1?h2)g=9.905kg/m2 14. 作t-h图5. 利用mgt2h?4?2ig?4?2mh2，作t2h~h2关系图，考察其线形关系，由最小二乘法计算g和复摆对重心的转动惯量ig。
ig=0.002536kg*m*m 【结论与讨论】误差分析：1 在实验中，复摆的摆动不能很好的控制在同一平面摆动。
2 实验前没有很好的调节复摆对称。
3 复摆摆动可能幅度过大。
结论：利用复摆可以测量重力加速度，同时还可以由这个方法衍生开来测量不规则物体的转动惯量。
成绩（满分30分）：指导教师签名：日期：2篇二：实验报告_复摆实验【实验题目】复摆实验【实验记录】1. 复摆中心g的位置：3. 计算重力加速度g:4?2t12?t22t12?t22= g2(h1?h2)2(h1?h2)g= 14. 作t-h图5. 利用mgth?4?ig?4?mh，作th~h关系图，考察其线形关系，由最小二乘法计 22222算g和复摆对重心的转动惯量ig。
复摆法测重力加速度
则有
又据转动定律，该复摆又有
M mgh sin ，
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，通系电1，力过根保管据护线生高0不产中仅工资2艺料22高试2可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配，机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料2荷试2，下卷而高总且中体可资配保料置障试时2卷，32调需3各控要类试在管验最路；大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷，下安要与全加过，强度并看工且25作尽52下可22都能护可地1关以缩于正小管常故路工障高作高中；中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整，理核或高对者中定对资值某料，些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒，卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置，接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资，，料要编试求5写、卷技重电保术要气护交设设装底备备置。4高调、动管中试电作线资高气，敷料中课并设3试资件且、技卷料中拒管术试试调绝路中验卷试动敷包方技作设含案术，技线以来术槽及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方；资式对料，整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资，课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试，且技合进术理行，利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。：对对在于于分调差线试动盒过保处程护，中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技，，术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板，变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生；握内同图部一纸故线资障槽料时内、，设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷，试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高，技中要术资进资料行料试检，卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
实验报告_复摆实验
1.764
1.764
1.764
4
1.774
1.774
1.774
6
1.537
1.533
1.535
6
1.527
1.527
1.527
8
1.379
1.389
1.384
8
1.406
1.406
1.406
10
1.301
1.306
1.304
10
1.317
1.317
1.317
12
1.265
1.269
1.267
12
1.262
姓名
学号
院系
时间
地点
【实验题目】复摆实验
【实验记录】
1.复摆中心G的位置：0刻度处
2.复摆的振动中心与悬点位置的距离h和周期T的关系（h的正负表示悬点在中心的不T(-)/s
T
h/cm
T(+)/s
T(-)/s
T/s
2
2.318
2.374
2.346
2
2.274
2.274
2.274
1.262
1.262
14
1.238
1.232
1.235
14
1.241
1.241
1.241
16
1.217
1.298
1.258
16
1.228
1.228
1.228
18
1.220
1.219
1.220
18
1.228
1.228
1.228
20
1.224
1.222
1.223
《复摆法测重力加速度》
《复摆法测重力加速度》
复摆法测重力加速度是求解单位体积上的重力加速度的一种有效方法。
它是以持续而
稳定的运动来测量小时间量单位面积上的重力加速度。
Polykarp Kusch在55年提出了这
一方法，它是基于动量定理和牛顿第二定律，通过复摆运动测定重力加速度。
它的过程为：1.线加速摆，由于重力的作用水平摆动的行程的比垂直摆动的行程更短，通过观察摆动的
次数，就可以把重力加速度确定下来。
2.重力倾斜试验，将摆设在体积不同的物体上，并
在水平面上量出和物体高度的关系，根据抛物线的斜率求出重力加速度。
3.交换法，重力
假设一定，将一把摆放在地球表面上，一把放入重力偏离地球表面的抛物线上，然后计算
水平摆动的次数，从而计算出重力加速度。
复摆法测重力加速度在研究地质或物理学的方面有很大的作用，它可以对小范围的地
底层数据进行处理，可以进行精确的地质或物理层次识别。
此外，由于它能够快速地测量
重力加速度，它也被用于量测空间中的重力，并制定运行空间中卫星的轨道，特别是用于
定义地球重力场表面和测量地形特征，如河床和海拔高度，从而把重力学与地理学息息相关。
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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
22dt
d J J mgb θ
βθ-=-=
即
02
2=+θθJ m gb
dt
d 可知其振动角频率 J
mgb
=
ω 角谐振动的周期为
mgb
J
T π
2= （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
mgb
mb Jc T 2
2+=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 ='，1
b C O '='，2b D O '='，则有 1
2112
1
122b m g b m Jc m gb m b Jc T ''+=+=ππ
或
2
22
22
2122b m g b m Jc m gb m b Jc T ''+=+=ππ
消去Jc ，得
g
b b g b b T 2
2
11122'+='+=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 1
1b b l '+=或 22b b l '+=，故称1
1b b '+（或22b b '+）为复摆的等值摆长。
因此只要测得正悬和倒悬的T-b 曲线，即可通过作b 轴的平行线，求出周期T 及与之相应的1
1b b '+或22b b '+，再由式（3.3.13）求重力加速度g 值。
[实验内容]
(1) 将复摆一端第一个悬孔装在摆架的刀刃上，调解调节螺丝，使刀刃水平，摆体竖直。
(2) 在摆角很小时（θ<︒5），用秒表依次测定复摆在正挂和倒挂时，每一悬点上摆动50个周期的时间i t 和i t '，求出相应的周期i T 和i T '。
(3) 将复摆置于水平棱上，找出复摆的重心位置。
测量正挂和倒挂时各悬点与重心的距离i b 和i b '。
注意 悬点的位置不是孔中心位置。
(4) 根据测得数据绘出b T -图线和b T '-'图线。
[数据处理]
表3.3.2 复摆正挂时的测量值
表3.3.3 复摆倒挂时的测量值
T ＝2π
g
b b '
22+ g ＝222)'(4T b b +π＝222)3.1(10)2911()14.3(4-⨯+⨯＝9.69872s m
误差分析：复摆在摆动过程中发生一定的扭摆，影响了数据，所以，无法将图做准确。
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。
笔试测评题：
（1）试根据你的实验数据，求复摆的对过质心轴的转动惯量c J 。
答：由mgb
mb Jc T 2
2+=π 公式可求c J
（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T ＝2π
g
L
∴T 2＝4π2
g
L
g ＝224T l π
要测L 必须是绳和球的长度，测量时产生的误差较大，而复摆法就测量悬点，而且多次测量，
因此，减少了误差，所以，复摆法精确度高。
物理实验中心
山东理工大学物理实验报告
实验名称： 惯性质量测量
姓名：王 朋 学号：05 1612 时间代码：110267 实验序号：18
院系： 电气工程系 专业： 电气工程 级.班： 2 教师签名： 仪器与用具：惯性秤，周期测定仪，定标用槽码（共10块），待测圆柱体。
实验目的：①掌握用惯性秤测量物体质量的原理和方法。
②测量物体的惯性质量，加深对惯性质量和引力质量的理解。
③了解仪器的定标和使用。
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]
当惯性秤的悬臂在水平方向作微小振动时，运动可近似地看成简谐振动。
根据牛顿第二定律，有
()kx dt
x
d m m i -=+220 式中m 0为惯
性秤等效惯性质量；m i 为砝码或其他待测物的惯性质量；k 为秤臂的劲度系数，x 为摆动位移。
其振动方程为
x m m k
dt
x d i +-=02
2 （3.2.1） 振动周期为
k
m m T i
+=02π （3.2.2）将式（3.2.2）两侧平方，改写成
i m k
m k T 2
022
44ππ+= （3.2.3）
式（3.2.3）表明，惯性秤水平振动周期T 的平方和附加质量m i 成线性关系。
当测出各已知附加质量m i 所对应的周期T i ，则可作T 2 - m i 直线图（图3.2.1）或T - m i 曲线图（图3.2.2）这就是该惯性秤的定标曲线。
如需测量某物体的质量时，可将其置于惯性秤的秤台B 上，测出周期T j ，就可从定标图线上查出T j 对应的质量m j ，即为被测物体的质量。
惯性秤称量质量，基于牛顿第二定律，是通过测量周期求得质量值；而天平称量质量，基于万有引力定律，是通过比较重力求得质量值。
在失重状态下，无法用天平称量质量，而惯性秤可照样使用，这是惯性秤的特点。
图3.2.2
[试验内容]
（1）调整仪器。
按图3.2.3装好惯性秤，用水平仪调节秤台水平。
（2）对惯性秤定标，作定标曲线。
用周期测定仪先测量空载（m i=0）时的10个振动周期T10。
然后逐次增加一个槽码，直到增加到10个，依次测量出十个振动周期，并求出每一振动周期T及T2。
根据所测数据作T2 - m i或T-m i定标图线。
（3）用惯性秤测量待测物质量。
将待测圆柱体置于秤台中间的孔中，测量振动周期T j，根据定标曲线求出其质量。
（4）考查重力对惯性秤的影响。
①水平放置惯性秤，待测圆柱体通过长约50cm的细线铅直挂在秤的圆孔中。
此时圆柱体的重量由吊线承担，当秤台振动时，带动圆柱体一起振动，测量其周期。
将此周期和前面测量值比较一下，说明二者有何不同？
[数据处理]
思考题：
（1） 说明惯性秤称量质量的特点。
答： 惯性秤称量质量，基于牛顿第二定律，是通过测量周期求得质量值；而天平称量质量，基于万有引力定律，是通过比较重力求得质量值。
在失重状态下，无法用天平称量质量，而惯性秤可照样使用，这是惯性秤的特点。
（2）在测量惯性秤周期时，为什么特别强调惯性秤装置水平及摆幅不得太大？
答： 惯性秤装置水平可以使被测物体的重力不在物体振动的平面上产生分力。
当摆幅过大时
会受到较大阻力，再者弹簧片用的时间过长容易变形，从而影响实验结果。
笔试测评题：
（1）如何由T 2-m i 图线求出惯性秤的劲度系数k 和惯性质量m 0？
24π2
4π
2
4
m 。
所以b＝tanq．M。
因此，m
0＝
q
b
tan。
同理2T－m
i 图与y轴的交点b即为
R。