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
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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 5 月 17 日
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****累积放大
法的原理和应用，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：
L
T 2
g
进而可以推出：
2 L
g 4 2
T
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
, 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≈ ;