文档介绍：大学物理设计性实验报告单摆测重力加速度(1)大学物理设计性实验报告单摆测重力加速度(1)大学物理设计性实验报告设计课题:单摆法测重力加速度班级:建环1241班姓名:米威学号:实验组成员:单摆法测重力加速度【实验目的】。。。【实验器材】单摆实验仪、秒表、卷尺、游标卡尺【实验原理】用一不可伸长的轻线悬挂一小球如图1,作幅角θ很小的摆动就构成一个单摆。设小球的质量为m,其质心到摆的支点O的距离即摆长为l。作用在小球上的切向力的大小为mgsinθ,它总指向平衡点O’。当θ角很小的时候(θ<5?),则sinθ?θ,切向力的大小为mgθ,按牛顿第二定律,质点动力学方程为:ma切?mg?d2?ml2??mg?dt图1d2?g????2ldt这是一简谐运动方程,可知该简谐振动角频率?的平方等于g/l,由此得出??2??TglT?2?g?4?2l?gl?T2实验时,测量一个周期的相对误差较大,一般是测量连续摆动n个周期的时间t,则T?t/n,因此n2lg?4?2?t2式?中?和n不考虑误差,因此g的不确定度传递公式为:???????g?g?l???2t??l??t?22从上式可以看出,在?l和?t大体一定的情况下,增大l和t对提高测量g准确度有利。【实验内容与步骤】(1)用钢卷尺测量摆线长度l’,重复测量6次。注意:摆线长度应包括小球上的接线柱长度。(2)用游标卡尺测量单摆小球的直径d,重复测量6次。则单摆摆长为l?l'?d。2(3)测量单摆在??5?的情况下连续摆动n?30次的时间t,重复测量6次。注意:单摆必须在竖直平面内摆动,防止形成圆锥摆;摆动几个周期,待摆动稳定后在开始计时。(4)将单摆摆角?改为10?,重复第(3)步。(5)根据式?求出g值,利用不确定度传递公式算出g的不确定度,写出测量结果。【数据表格】原始数据见附页。摆线长l1?cm球直径六次测量结果:单摆摆30个周期的时间(六次测量):【数据处理】?l'?入公式?得出g的值。?d??dA??dB22d,d取平均值,代入前面的式子得到l;再把l和t代2其中?dA???di?16i?d?26?1?dB?(?仪)游标卡尺?,不考虑其不确定度,所以摆长的不确定度?l即为摆球直径的不确定度。?t??tA??tB22其中?tA??(ti?16i?t)26?1?tB???仪?数字毫秒仪??l和?t的值代入下式?????