大学物理单摆测重力加速度实验设计性实验
实验二用单摆测量重力加速度
形状、赤道半径、地球自转等。
航天工程
02
在航天工程中，重力加速度是计算火箭发射和卫星轨道的重要
参数。
物理学教学
03
在物理学教学中，通过实验测量重力加速度，有助于学生深入
理解单摆和重力加速度的相关知识。
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利用公式g=4π²L/T²计算重力加速度g。
误差分析
人为误差：在测量摆长L时，由于人为操作和读数误差 ，也会对实验结果产生影响。
重力加速度的测量结果与讨论
测量结果
通过实验数据计算得到重力加速度g的平均值为9.82m/s²，与标准值（9.81m/s²）相比，相对误差为 0.1%。
结果讨论
实验中通过用单摆测量重力加速度的方法，得到了较为准确的重力加速度值。尽管存在一定的误差， 但通过多次测量和数据处理，可以减小误差对实验结果的影响。实验方法简单易行，具有一定的实用 价值。
学习用单摆测量重力加速度的方法
总结词
掌握通过测量单摆的周期和摆长来计算重力加速度的方法。
详细描述
通过测量单摆的摆动周期和摆长，可以利用公式g=4π^2l/T^2 计算重力加速度。其中，g是重力加速度，l是摆长，T是摆动周 期。
了解重力加速度的物理意义和影响因素
总结词
理解重力加速度的概念、物理意义以及影响重力加速度的因素。
当摆球摆动一个周期时，停止 计时，记录下摆动时间（周 期）。
重复实验多次，以减小误差。
数据记录与处理
记录每次实验的摆长和周期。
根据公式g=4π²L/T²计算重力加速度g的值。
对多组数据进行平均处理，得到更精确的重力加 速度值。
大学物理实验报告范例单摆法测重力加速度定稿版
大学物理实验报告范例单摆法测重力加速度 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】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 。
l g 224T=π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：ntT =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。
5．计算g 的平均值，并作不确定度评定。
用单摆测量重力加速度实验报告
单摆测重力加速度实验报告班级组 A 姓名学号实验成绩[实验目的]1.学会用单摆测定当地的重力加速度。
2.学会熟练地正确使用停表。
3.研究随机误差的特点。
4.进行实验设计的基本训练；5.学会应用误差均分原则选用适当的仪器和测量方法[实验仪器]1.重物（小圆规）2.摆线（鞋带）3.电子秒表（手机计时）4.刻度尺5.悬挂在衣柜挂钩上[实验原理]一、单摆原理：单摆在摆角很小（小于5º）的情况下,可以看作简谐振动,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。
[实验图片]1[数据表格]改变摆长，测得数据为：利用平均值法或画图法处理数据（平均值法要有计算过程；画图法要有图像）： 平均值法：g1=4π2l 1 = 4Π2∗1.1026 =9.76 m/s^2 T ^2 2.11^2 g2=4π2l 1 = 4Π2∗1.2120 =9.78 m/s^2 T ^2 2.21^2 g3=4π2l 1 = 4Π2∗1.3156 =9.80 m/s^2 T ^2 2.30^2 g4=4π2l 1 = 4Π2∗1.4150 =9.77 m/s^2 T ^2 2.39^2 g5=4π2l 1 = 4Π2∗1.5310 =9.74 m/s^2 T ^2 2.49^2g 均=（g1+g2+g3+g4+g5）/5=9.77 m/s^2求得重力加速度为（单位：m/s 2）=9.77m/s^2[分析讨论]1. 计算全振动时间次数不够多，时间测量误差较大。
单摆实验报告,大学
单摆实验报告,大学篇一：单摆实验报告单摆一、实验目的1. 验证单摆的振动周期的平方与摆长成正比，测定本地重力加速度的值2. 从摆动N次的时间和周期的数据关系，体会积累放大法测量周期的优点二、实验仪器单摆秒表（0.01s）游标卡尺(0.02mm) 米尺(0.1cm)三、实验原理如图所示，将一根不易伸长而且质量可忽略的细线上端固定，下端系一体积很小的金属小球绳长远大于小球的直径，将小球自平衡位置拉至一边（摆角小于5°），然后释放，小球即在平衡位置左右往返作周期性的摆动，这里的装置就是单摆。
设摆点O为极点，通过O且与地面垂直的直线为极轴，逆时针方向为角位移?的正方向。
由于作用于小球的重力和绳子张力的合力必沿着轨道的切线方向且指向平衡位置，其大小f?mgsin 设摆长为L，根据牛顿第二定律，并注意到加速度d2?的切向方向分量a??l?2 ，即得单摆的动力学方程dtd2?ml2??mgsin?dt结果得d2?g2????? 2ldt由上式可知单摆作简谐振动，其振动周期 T?2??2?2?lg或 g?4?l T利用上式测得重力加速度g ，可采取两种方法：第一，选取某给定的摆长L，利用多次测量对应的振动周期T，算出平均值，然后求出g ；第二，选取若干个摆长li，测出各对应的周期Ti，作出Ti2?li图线，它是一条直线，由该直线的斜率K 可求得重力加速度。
四、实验内容和步骤（1）仪器的调整1．调节立柱，使它沿着铅直方向，衡量标准是单摆悬线、反射镜上的竖直刻线及单摆悬线的像三者重合。
2．为使标尺的角度值能真正表示单摆的摆角，移动标尺，使其中心与单摆悬点间的距离y满足下式y??AB???180????5??AB式中为标尺的角度数，可取，而是标尺上与此5°相对应的弧长，可用米尺量度。
（2）利用给定摆长的单摆测定重力加速度1．适当选择单摆长度，测出摆长。
注意，摆长等于悬线长度和摆球半径之和。
2．用于使摆球离开平衡位置（?﹤5°），然后令它在一个圆弧上摆动，待摆动稳定后，测出连续摆动50次的时间t ，重复4次。
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。
单摆测定重力加速度实验报告
单摆测定重力加速度实验报告单摆测定重力加速度实验报告摘要：本实验旨在通过单摆实验测定地球上的重力加速度，并探究摆长对重力加速度的影响。
通过实验数据的收集和分析，得出了一组较为准确的重力加速度值，并验证了摆长与重力加速度之间的关系。
引言：重力加速度是物体在重力作用下自由下落的加速度，是物理学中的一个重要概念。
通过测定地球上的重力加速度，可以进一步了解地球的物理特性。
单摆实验是一种简单而有效的测定重力加速度的方法，其原理基于摆动周期与重力加速度之间的关系。
实验装置和方法：1. 实验装置：实验所需的装置包括一个重物和一根细线，重物可以是一个小球或其他质量均匀的物体。
2. 实验方法：a. 将重物绑在细线的一端，使其成为一个单摆。
b. 将单摆悬挂在一个固定的支架上，并保持摆动自由。
c. 用一个计时器记录单摆的摆动周期，并重复多次实验，以提高数据的准确性。
d. 测量摆长（即细线的长度）并记录。
实验结果：通过多次实验得到的数据如下表所示：摆长（m）摆动周期（s）0.5 1.200.6 1.320.7 1.440.8 1.560.9 1.68数据分析：根据实验结果，可以计算出每个摆长对应的重力加速度值，并绘制出摆长与重力加速度之间的关系图。
通过公式T = 2π√(L/g)，其中 T 为摆动周期，L 为摆长，g 为重力加速度，可以计算出每个摆长对应的重力加速度值。
根据实验数据计算得到的重力加速度值如下表所示：摆长（m）重力加速度（m/s²）0.5 9.810.6 9.780.7 9.760.8 9.730.9 9.70根据数据分析可得出结论：1. 通过实验数据计算得出的重力加速度值与标准值9.81m/s²相比较接近，表明本实验的准确性较高。
2. 从摆长与重力加速度之间的关系图可以看出，摆长与重力加速度之间呈现出一种线性关系，即摆长越长，重力加速度越小。
结论：通过本实验的单摆测定重力加速度，可以得出一组较为准确的重力加速度值，并验证了摆长与重力加速度之间的关系。
实验13探究单摆的运动用单摆测定重力加速度
6．某同学利用如图所示旳装置测量本地旳重力加速度．试验环节 如下：
A．按装置图安装好试验装置 B．用游标卡尺测量小球旳直径d C．用米尺测量悬线旳长度l D．让小球在竖直平面内小角度摆动．当小球 经过最低点时开始计时，并计数为0，今后小 球每经过最低点一次，依次计数1、2、3….当 数到20时，停止计时，测得时间为t E．屡次变化悬线长度，相应每个悬线长度都 反复试验环节C、D F．计算出每个悬线长度相应旳t2 G．以t2为纵坐标、l为横坐标，作出t2－l图线 结合上述试验，完毕下列任务：
(3)从理论上分析图线没有过坐标原点旳原因，下列分析正确旳 是___D_____．
A．不应在小球经过最低点时开始计时，应该在小球运动到最 高点开始计时 B．开始计时后，不应统计小球经过最低点旳次数，而应统计 小球做全振动旳次数 C．不应作t2－l图线，而应作t－l图线 D．不应作t2－l图线，而应作t2－(l＋d/2)图线
2．偶尔误差 主要来自时间(即单摆周期)旳测量上．所以，要注意测按 时间(周期)．要从摆球经过平衡位置开始计时，并采用倒 计时计数旳措施，即4，3，2，1，0，1，2，…在数“零” 旳同步按下秒表开始计时．不能多计或漏计振动次 数．为了减小偶尔误差，应进行屡次测量后取平均值．
ห้องสมุดไป่ตู้
八、试验改善 将单摆改为双线摆，如图所示，以预防单摆在摆动过程中 形成圆锥摆．
加速度值．
三、试验器材 带孔小钢球一种、细丝线一条(长约1 m)、毫米刻度尺一 把、秒表、游标卡尺、带铁夹旳铁架台．
四、试验环节 1．做单摆
取约1 m长旳细丝线穿过带孔旳小钢球，并打一种比小孔 大某些旳结，然后把线旳另一端用铁夹固定在铁架台上， 并把铁架台放在试验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆 球自然下垂．
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一、实验目的1、学习用单摆测量重力加速度的方法。
2、研究单摆运动的规律，加深对简谐运动的理解。
3、学会使用秒表、米尺等测量工具，提高实验操作能力。
二、实验原理单摆是由一根不能伸长、质量不计的细线，一端固定，另一端系一质点所组成的装置。
当单摆的摆角小于 5°时，其运动可以近似看作简谐运动。
根据简谐运动的周期公式$T ＝ 2\pi\sqrt{＼frac{L}｛g}｝＄，可得重力加速度$g ＝＼frac{4\pi^2L}｛T^2}＄。
其中，＄L$为单摆的摆长，＄T$为单摆的周期。
三、实验器材单摆装置（包括细线、摆球、铁架台）、米尺、秒表、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，另一端系上摆球。
调整细线的长度，使摆球自然下垂时，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从铁架台固定点到摆球重心的长度$L_1$。
用游标卡尺测量摆球的直径$d$，则摆长$L ＝ L_1 ＋＼frac{d}｛2}＄。
3、测量周期将单摆拉离平衡位置一个小角度（小于 5°），然后释放，使其做简谐运动。
用秒表测量单摆完成 30 次全振动所用的时间$t$，则单摆的周期$T ＝＼frac{t}｛30}＄。
4、重复测量改变摆长，重复上述步骤 2 和 3，共测量 5 组数据。
五、实验数据记录与处理｜实验次数｜摆长＄L$ （m) ｜周期＄T$ （s) ｜＄T^2$ （s²) ｜｜：：｜：：｜：：｜：：｜｜ 1 ｜＿_____ ｜＿_____ ｜＿_____ ｜｜ 2 ｜＿_____ ｜＿_____ ｜＿_____ ｜｜ 3 ｜＿_____ ｜＿_____ ｜＿_____ ｜｜ 4 ｜＿_____ ｜＿_____ ｜＿_____ ｜｜ 5 ｜＿_____ ｜＿_____ ｜＿_____ ｜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。
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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 L
T 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。
在这个过程中我学到了很多的东西，也知道了对于物理实验的要求是多么的严格，无论是什么样的测量或是其他别的。
八．误差分析和讨论
单摆实验测重力加速度原理的前提条件是摆角很小，空气阻力不计，因此摆锤应选密度大的材料，而测量时摆角要尽量小，摆长尽量长。
在测量长度时，本实验用到两种测量仪器-米尺和游标卡尺。
游标卡尺的精密度比米尺大。
而该实验中，周期重力加速度测量不确定度的影响远大于摆长，因此用秒表采用多周期的测量，以减小测量误差。