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:姓名: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、实验简介单摆实验就是个经典实验,许多著名得物理学家都对单摆实验进行过细致得研究。本实验得目得就是学****进行简单设计性实验得基本方法,根据已知条件与测量精度得要求,学会应用误差均分原则选用适当得仪器与测量方法,学****累积放***得原理与应用,分析基本误差得来源及进行修正得方法。二、实验原理用一根绝对挠性且长度不变、质量可忽略不计得线悬挂一个质点,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°(现在一般认为就是小于10°)得条件下振动时,可近似认为就是简谐运动。而在实际情况下,一根不可伸长得细线,下端悬挂一个小球。当细线质量比小球得质量小很多,而且小球得直径又比细线得长度小很多时,此种装置近似为单摆。单摆带动就是满足下列公式:进而可以推出:式中L为单摆长度(单摆长度就是指上端悬挂点到球重心之间得距离);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得重力加速度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,合理选择测量仪器与方法、(2)   写出详细得推导过程,试验步骤、(3)   用自制得单摆装置测量重力加速度g,测量精度要求△g/g<1%、可提供得器材及参数: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≈70、00cm;摆球直径D≈2、00cm;摆动周期T≈1、700s;ﻫ米尺精度△米≈0、05cm;卡尺精度△卡≈0、002cm;千分尺精度△千≈0、001cm;秒表精度△秒≈0、01s;根据统计分析,实验人员开或停秒表反应时间为0、1s左右,所以实验人员开,停秒表总得反应时间近似为△人≈0、2s、2、对重力加速度g得测量结果进行误差分析与数据处理,检验实验结果就是否达到设计要求、3、 研究单摆周期与摆长,摆角,悬线得质量与弹性系数,空气阻力等因素得关系,试分析各项误差得大小、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)ﻩ摆幅测量标尺(2)钢球(3)ﻩ游标卡尺(4)五、实验操作1、用米尺测量摆线长度+小球直径为92、62m(图5);2、用游标卡尺测量小球直径结果(图6)图(5)ﻩ 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=95、75s/50=1、915sﻩ图(7)六、数据处理及误差分析(1)数据处理:1)周期得计算:T=95、75s/50=1、967s2)摆长得计算:钢球直径得测量数据如下表:测量次数每次数据d(cm)平均值(cm)`d△d=ïd-`dï(cm)11、6621、6870、02521、7020、01531、6720、01541、6720、01551、6920、01561、7210、039△`d0、021则`d=1、687cm,△`d=0、024cm、所以有效摆长为:L=92、62cm-1、687/2cm=91、78cm,3)重力加速度得计