文档介绍：西安交通大学物理仿真实验报告
——利用单摆测重力加速度
班级：
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学号：
西安交通大学模拟仿真实验实验报告
实验日期：2014年6月1日 老师签字：＿＿＿＿＿
同组者：无 审批日期：＿＿＿＿＿
实验名称：利用单摆测量重力加速度仿真实验
一、实验简介
单摆实验是个经典实验，许多著名的物理学家都对单摆实验进行过细致的研究。本实验的目的是学****进行简单设计性实验的基本方法，根据已知条件和测量精度的要求，学会应用误差均分原则选用适当的仪器和测量方法，学****累积放***的原理和应用，分析基本误差的来源及进行修正的方法。
二、实验原理
用一根绝对挠性且长度不变、质量可忽略不计的线悬挂一个质点，在重力作用下在铅垂平面内作周期运动，就成为单摆。单摆在摆角小于5°（现在一般认为是小于10°）的条件下振动时，可近似认为是简谐运动。而在实际情况下，一根不可伸长的细线，下端悬挂一个小球。当细线质量比小球的质量小很多，而且小球的直径又比细线的长度小很多时，此种装置近似为单摆。单摆带动是满足下列公式：
进而可以推出：
式中L为单摆长度（单摆长度是指上端悬挂点到球重心之间的距离）；g为重力加速度。如果测量得出周期T、单摆长度L，利用上面式子可计算出当地的重力加速度g。
三、 实验内容
1. 用误差均分原理设计单摆装置,测量重力加速度g.
设计要求:
(1)    根据误差均分原理,自行设计试验方案,合理选择测量仪器和方法.
(2)    写出详细的推导过程,试验步骤.
(3)    用自制的单摆装置测量重力加速度g,测量精度要求△g/g < 1%.
可提供的器材及参数:
游标卡尺,米尺,千分尺,电子秒表,支架,细线(尼龙线),钢球,摆幅测量标尺(提供硬白纸板自制),天平(公用).
假设摆长l≈;摆球直径D≈;摆动周期T≈;
米尺精度△米≈;卡尺精度△卡≈;千分尺精度△千≈;秒表精度△秒≈;根据统计分析,,所以实验人员开,停秒表总的反应时间近似为△人≈.
2. 对重力加速度g的测量结果进行误差分析和数据处理,检验实验结果是否达到设计要求.
3. 研究单摆周期与摆长,摆角,悬线的质量和弹性系数,空气阻力等因素的关系,试分析各项误差的大小.
四、 实验仪器
单摆仪，摆幅测量标尺，钢球，游标卡尺 （图1-图4）
单摆仪（1） 摆幅测量标尺（2）
钢球（3） 游标卡尺（4）
五、 实验操作
1. 用米尺测量摆线长度+（图5）；
2. 用游标卡尺测量小球直径结果（图6）
图（5）
图（6）
3. 把摆线偏移中心不超过5度，释放单摆，开始计时，单摆摆过50个周期后停止计时，记录所用时间；
T = s/50 = s
图（7）
六、数据处理及误差分析
（1）数据处理:
1）周