单摆法测量重力加速度实验论文2200字.docx

    单摆法测量重力加速度实验论文2200字    用单摆法测定重力加速度杨亚楠楚雄师范学院物理与电子科学系 云南 675000摘要：单摆测重力加速度是一个很传统的实验，该实验的误差有两个方面：一是有实验引起的系统误差，二是人为操作不当引起的误差（如所测周期不够精确），另外在实验中应该怎么减小误差关键词：单摆 重力加速度 周期 减小误差The pendulum to measure the acceleration of gravityYang Yanan(Department of Physics And Electronic Science ChuXiong Normal University 675000)Abstract: The pendulum to measure the acceleration of gravity is a traditional mechanics experiment and there are two error about this experiment: the first one is system error which is from experiment , the other is caused by inappropriate human operations( for example : measuring cycle is not accurate )and we should reduce its error margin how in experiment.Key words: The pendulum The acceleration of gravity The cycle Reduce error引言：重力是地球对物体万有引力的一个分力，而物体在重力作用下产生的加速度称为重力加速度，重力加速度与纬度，海拔高度有关。

单摆法测定重力加速操作简单实验装置也相对简单，但是所测的加速度总会受到摆长（L）和周期（T）(由公式g=4π2L可知) T2笔者在利用J—LD33型单摆，钢卷尺，停表，游标卡尺，J—T25型周期测定仪，光电门及架子进行研究1. 实验原理（1）测重力加速度把一个小球栓在一根细长的线上，线上端固定，如果质量比小球小很多，而球的直径有比细线的长度小很多，则此装置称为单摆Ma= mg? （注:M=m） d2?mldt2=g?md2??2dtg? l这是一个简谐振动方程频率?与振动周期T及摆长L的关系为：??2??Tg 由此式可以得到下式： LT=2?L g测出摆长L，周期T，带入上式即可求得当地的重力加速度 . g=4?2LT24?2此式可以改写为：T?Lg21.取摆长约1.2米，用钢卷尺测L1，用游标卡尺测摆球直径d单次测量得到摆长L；用停表测单摆振动10个周期的时间10T，测5次（因可测得较为精确），得到摆动周期平均值 时L=L1—T测周期时注意?要小于5O用停表测周期时要在单摆通过平衡位置时开始计d2=118.919cmS(L)=【S(L1)2?1S(d)2】=5.83x10?3cm 2dL=（L1—)?S(L)=118.9195.8310?32.将摆长每次缩短20 cm（从1.2米开始），用周期测定仪测10个周期的时间10T，直至摆3.用步骤1中的数据求出g值及其相对不确定度g=4π2LT2=978.864E=S(g)S(L)2S(T)2=()?4()LgTg=g(1E) S(d)=0.013=0.0058S(L1)?0.0023?0.0014.用步骤2中的数据作T?L图，并求直线的斜率和重力加速度g值。

654321038.19158.91978.91998.919118.91924?2用上表中的数据在直角坐标系上作T?L图线，在图线上选取两点A（XA,YA）;g2yB?yA4?2B(XB,YB)求出斜率K， K= 由 k= 得到重力加速度gxB?xAgK=1.570?4.831?0.0438.919?118.9194?2把K带入g=得 g=986.960N/kgK实验中的误差分析单摆测重力加速的随机误差分析（省略系统误差分析） 如下表： 从上表我们可以看出5次测量过程中周期T 的值一直在偏向于一个确定的值2.200，导致这一误差的原因是操作者在操作机械表时反应的快慢而形成的如果把测量次数改为10次则周期T将更趋近于2.200.从而使周期更加接近当地重力加速度由：. g=4?2LT2可以知道结束语在学生单摆实验中，一般取摆长为1米，摆角为5度及周期次数为10次本论文中经实验分析，得出测重力加速最合理的摆长是1米，周期为10次，摆角为5度参考参考文献：【1】 王昆林 颜茜 普通物理实验一 楚雄师范学院印刷厂：20xx年春【2】 漆安慎 杜禅英 普通物理学教程 高等教育出版社第二篇：第Ⅲ课时 实验：用单摆测量重力加速度 1300字第Ⅲ课时 实验：用单摆测量重力加速度1．在用“单摆测重力加速度”的实验中，有下列备选器材，选用哪些器材较好，请把所选的器材前的字母依次填在题后的横线上．A．长1m左右的细线 B．长30cm左右的细线C．带细孔的直径2cm左右的铅球 D．带细孔的直径2cm左右的铁球 E．秒表 F．时钟 G．最小刻度是厘米的直尺 H．最小刻度是毫米的直尺所选用的器材是【答案】A C E H2．对于该实验，下列说法正确的是（ ）A．摆长应为摆线长加上小球直径 B．小球应在同一竖直平面内振动，摆角不大于10°C．用秒表测30~50次全振动的时间，计算出平均周期D．计时起点应选小球在最大位移处时【答案】B C3．如图7-5-9所示，某同学用单摆测重力加速度时，将一个直径约4cm的木质圆球系在一根麻绳上，麻绳上端缠绕在水平固定的较粗的圆棒上，当悬挂后木球静止时，用米尺测得绳上悬点到球的最高点的距离约为10cm，此后，将木球沿圆棒垂直的方向拉至与竖直方向的夹角为60°，释放小球开始计时，待木球第一次到达另一边的最高点时，停止秒表，他将这段时间作为T，然后将测得的l、T代入T?2?lg中求出g的值，请指出这位同学的操作错误之处． 图7-5-9【答案】①摆球不符合要求，应选直径较小的铁球；②摆线选择不当，应选细而几乎不会伸长的细线；③细线不能“缠绕”在圆棒上，而应用夹子把细线的上端固定；④摆角不能太大，应不大于10°；⑤开始计时的位置不应在最高点，而应在最低点；⑥周期的测量方法不对，应测出单摆完成30~50次全振动的时间，然后再求周期；⑦应多次几次，求出g的平均值．4．某同学利用单摆测重力加速度，其步骤为：A．取一细线，一端系住摆球，另一端固定在铁架台上；B．用米尺量得细线长25 cm；C．将摆球拉离平衡位置，摆角约15°后，让其在竖直平面内振动．D．当摆球第一次通过平衡位置时，启动秒表开始计时，当摆球第三次通过平衡位置时，止动秒表记下时间．E．将所测数据代入公式g?4?LT22，求出g的实验值．F．改变摆长，多测几次，求出g的平均值．根据上述情况，其实验中错误的是 、 、 其更正方法应是 、 、 ．【答案】B、C、D；细线长1m左右、摆角约5°、振动50次或30次5．用单摆测重力加速度实验中所用摆球质量不均匀，一位同学设计了一个巧妙的方法可以不计算摆球半径，具体方法如下：第一次量得悬线长为l1，测得振动周期为T1，第二次量得悬线长为l2，测得振动周期为T2，，由此可推算出重力加速度g，请说明这位同学如何求出重力加速度g的．【答案】设小球重心位置到小球顶部的距离为r，则前后两次摆长分别为l1+r，和l2+r．分别代入单摆周期公式有：T?2?得重力加速度为g?4? 2l1?rg2 ①，T?2?l2?rg ②，由①②两式，消去rl2?l1T2?T12＋   -全文完-。