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大学物理实验报告

姓名学号专业班级

实验名称单摆法测重力加速度实验日期

[实验目的]

1.加深对单摆周期公式的理解。

2.学会用累积放大法减少测量误差，体会累积放大法测量周期的优点。

3.学会用单摆法测量当地的重力加速度。

[实验原理]

由此通过测量周期T,摆长l求重力加速度。

在间接测量中，每个独立测量的量的不确定度都会对最终结果的不确定度有贡献。如果已知各测量之间的

函数关系，可写出不确定度传递公式，并按均分原理，将测量结果的总不确定度均匀分配到各个分量中，

由此分析各物理量的测量方法和使用的仪器，指导实验。一般而言，这样做比较经济合理。对测量结果影

响较大的物理量，应采用精度较高的仪器，而对测量结果影响不大的物理量，就不必追求高精度仪器。

[实验仪器]

单摆仪，卷尺，游标卡尺，电子停表，螺旋测微器等

[实验内容]

1、用误差均分原理设计一单摆装置,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/g1%.

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≈70.00cm;摆球直径D≈2.00cm;摆动周期T≈1.700s;

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,停秒表总的反应时间近

似为△人≈0.2s.

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、自拟实验步骤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.

4、自拟试验步骤用单摆实验验证机械能守恒定律.

1

[实验数据记录表格]

表1螺旋测微计、游标卡尺和电子秒表的使用数据

测量次数12345平均值

游标卡尺测摆球

19.2420.1420.1220.1620.1620.09

直径/mm

外径千分尺测摆

20.40520.40020.40020.40520.40520.403

球直径/mm

电子秒表测5个

8.658.778．458.618.738.64

单摆周期时间/

表2单摆法测重力加速度的测量数据

摆线长度l/mm摆球直径d/mm50个单摆周期的时间t/s

964．220.1459.49

[数据处理]

表1：

求出用外径千分尺测量摆球直径的测量结果

②平均值d=20.403

n

2

dd

i

②A类不确定度i1=0.0009

An1

