单摆实验误差分析.docx

本文格式为Word版，下载可任意编辑 单摆实验误差分析 　 院学 怀 化 　测验报告验大 学 物 理 实 　 年级 班级 专业 系别班1202209物信系电信电信 组别 测验日期 学号 姓名 02022-10-209104010** 张 三1 　:测验工程单摆法测重力加速度6- 　【测验工程】单摆法重力加速度 　【测验目的】 　1. 掌管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. 掌管不确定度传递公式在数据处理中的应用 　【测验仪器】 　FB327型单摆测验仪、FB321型数显计时记数毫秒仪、钢卷尺、游标卡尺 　【测验原理】 　假设在一固定点上悬挂一根不能伸长、无质量的细线，并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： 　l?2 (1) g单摆是一种梦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摇摆。

固定摆长，测量T和摆长即可求出g 　2?4g?l 2?11dlldll?()或悬点到小球底式中： (线长加半径22) 　端距离减半径t?T 次全振动时间测周期，即：为减小周期测量误差，通过测量nn2ln2?4?g (3) 重力加速度测量计算公式：2t 　【测验内容与步骤】 　?l，重复测量6次 　1. 调整摆长并固定，用钢卷尺测摆线长度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上下，使摆球静止时处于光电门中央 　5?(n=20)次测量单摆在摆角4．时）的处境下，单摆连续摇摆n（振幅小于摆长的1/12 t要保证单摆在竖起平面内摇摆，防止形成圆锥摆，等摇摆稳定后开头计时的时间 g．计算的平均值，并作不确定度评定5 　【数据处理】 　由原始数据记录表，各直接测量量结果如下： 　USU? 22 平均值被测量 U?U?U B仪ABA?l0.113 60.99 0.102 0.05 (cm) 　d0.003 0.002 1.397 0.002 (cm) 　t(s) 　0.0106 　31.568 　0.001 　0.011 　61?2)?xS?(x 其中：i6?1i?11?dl?l?＝60.99＋故：0.699＝61.69 (cm) 2l61.69?22222?)s8120(?cmg?4?n?977?4?3.142.? 2231.568t1122220..0030.113?U(l113)0U(d)?U (cm) 摆长不确定度：l44U0.113l?100%0.18U(l)?%?100% 摆长相对不确定度：r61.69lU0.011t?100%?0.035%U(t)100%?时间相对不确定度： r56831.t重力加速度不确定度： 　22UU?2?22tl)?s?1.89(cm?281?977.?0.001840.00035gU? ?gtl?1.9?2?g).9%U(1?100%?　9)8?1.g?977.s(cm?故： ，r8.977【测验结果与分析】 　测量结果：用单摆法测得测验所在地点重力加速度为： 　?2?)s　(cm?98g?977.?1.? U(g)?1.9%?r测验分析： 　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。

本测验采用较细致的数字毫秒仪计时减小了周期测量误差测验误差由要来源于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成较高的切实度；②系统误差：未能 严格得志单摆模型造成的误差，如未严格在竖直平面摇摆． 　要提高本测验的切实度可从以下方面着手：尽可能得志梦想单摆条件,如增大摆长；测时间对多人一组的，应注明合 合： 无 时选择适合的全振动次数(也不宜过大，时间越长，形成圆锥摆的可能性越大) 　怀 化 学 院 实 验 数 据 记 录 纸 　测验名称： 单摆法测重力加速度 测验时间： 2022 年 9 月 20 日 　___物 信 系__ _系 09 级 电信 专业 1 班 教师签名： 　 *学号 三 姓名 张 　 数据记录：?数据记录表用钢卷尺测摆线长度 表1.l(?)?0.05 mm 　钢卷尺仪 1 2 3 4 5 6 　 61.11 60.88 61.00 60.92 60.90 61.10 ?(cml) 　表2. 用游标卡尺测摆球直径d数据记录表 　(?)?0.02 mm 　游标卡尺仪 1 2 3 4 5 6 　d(cm) 1.394 1.400 1.396 1.396 1.398 1.398 　t数据记录表 测摇摆次的时间3. 表20n?(?)?0.001秒 数字毫秒仪仪 1 2 3 4 5 6 　t(s) 31.549 　31.578 　31.576 　31.572 　31.57 　31.564 　 — 5 —。