大学物理实验报告范例(单摆法测重力加速度)[实验研究]

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。在单摆的幅角很小（<5°）时，单摆的振动周期T和摆长L有如下关系： (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： (线长加半径)或(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：重力加速度测量计算公式： (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，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（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。【数据处理】由原始数据记录表，各直接测量量结果如下： 被测量平均值(cm)60.990.1020.050.113(cm)1.3970.0020.0020.003(s)31.5680.01060.0010.011其中：故：60.990.69961.69 (cm) 摆长不确定度： (cm)摆长相对不确定度：时间相对不确定度：重力加速度不确定度：故：，【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；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越大)对多人一组的，应注明合作者合作者： 无 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 日教师签名：_物 信 系_ _系 09 级 电信 专业 1 班姓名 张 三 学号 09104010* 数据记录：表1.用钢卷尺测摆线长度数据记录表0.05 mm12345661.00 61.10 60.90 60.88 60.92 61.11 表2. 用游标卡尺测摆球直径d数据记录表0.02 mm1234561.398 1.396 1.398 1.396 1.400 1.394 表3. 测摆动次的时间数据记录表0.001秒12345631.56431.5731.57631.57831.57231.5491实验参考