单摆实验实验报告篇一：实验报告单摆实验实验题目：【实验简介】本实验的目的是学习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，学习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设计的原理思想】一根长度不变的轻质小绳，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，此种装置称为单摆，如图1所示如果把小球稍微拉开一定距离，小球在重力作用下可在铅直平面内做往复运动，一个完整的往复运动所用的时间称为一个周期当单摆的摆角很小（θ<5°）时，可以证明单摆的周期T满足下面公式T?2?L（1）gg?4?2L（2）T2式中L为单摆长度单摆长度是指上端悬挂点到球心之间的距离；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从上面公式4?2T?L2g知T和L具有线性关系，即对不同的单摆长度L测量得出相对应的周期，可2由T～L图线的斜率求出g值2【实验仪器】1、米尺(量程：2m，分度值：1mm)2、游标卡尺(量程：15cm，分度值：0.02mm,零值：0)3、电子秒表(分度值：0.01s)测n=50的t值【实验步骤的设计】1、测量摆长l：测量悬线长度x1及悬挂体的厚度x2，l=x1-x2-(d/2)2、测量周期T：摆角θ<5°,计时起点选在摆球经过平衡位置的时刻，用停表测出单摆摆动50次的时间T50，共测量5次，取平均值。
g?4?23、计算重力加速度：将测出的和T50代入(n/n)2中（其中n为周期的连续测量次数），计算出重力加速度g，并计算出测量误差4、用金属作为摆线，以改变摆线的质量，以研究摆线质量对测g的影响5、用乒乓球作为摆球，形容空气浮力对测g影响【实验记录和数据处理】1、1重力加速度g.用游标卡尺测量摆球的直径d，在不同部位测量5次，取其平均值，计算不确定度2.用米尺测量悬线与小球的总长度x2及悬挂体的厚度x1，测1次，计算不确定度B3让摆球离开平衡位置，让小球自由摆动（摆角<5度），摆动平稳后开始计时，测出摆球连续摆动50个周期的时间，重复测量5次，求平均值，计算不确定度一．重力加速度g棉线铁球的摆长l=0.8930±0.006(m)周期t=99.23±0.42（s）L=9.55ms-2g?4?22?4?2T(n/n)2U(g)U(L)2U(t)2?()?(2)=1.0%U(g)=0.09ms-2gLt实验结果g=g±U(g)=9.55±0.09(ms)=9.55(1±1.0%)ms-2评价本地重力加速度的公认值为：g0=9.79ms┃g-g0┃/U(g)=2.67<3所以测得的实验结果可取。
二、考查摆线质量对测g的影响按单摆理论，单摆摆线的质量应甚小，这是指摆线质量应远小于锤的质量一般实验室的单摆摆线质量小于锤的质量的0.3%，这对测g的影响很小，在此实验的条件下是感受不到的为了使摆线的影响能感受到，要用粗的摆线(如用保险丝类)，每米长摆线的质量达到锤的质量的1/30左右；参照上述“1”去测g金属线铝球的摆长l=0.5652±0.006(m)周期t=77.74±0.40（s）L?4?2g?4?2(n/n)2=9.18ms-2T2-2-2U(g)U(L)2U(t)2?()?(2)gLt-2=1.2%U(g)=0.11ms实验结果g=g±U(g)=9.18±0.11(ms)=9.18(1±1.2%)ms-2评价本地重力加速度的公认值为：g0=9.79ms┃g-g0┃/U(g)=5.55>3所以测得的实验结果不可取三、考查空气浮力对测g影响在单摆理论中未考虑空气浮力的影响实际上单摆的锤是铁制的，它的密度远大于空气密度，因此在上述测量中显示不出浮力的效应为了显示浮力的影响，就要选用平均密度很小的锤在此用细线吊起一乒乓球作为单摆去测g因为除去空气浮力的作用，还有空气阻力使乒乓球的摆动衰减较快，另外空气流动也可能有较大影响，因此测量时改为测量30个周期。
棉线乒乓球的摆长l=0.7822±0.006(m)周期t=59.20±0.04（s）L?4?2g?4?2(n/n)2=7.45ms-2T2-2-2U(g)U(L)2U(t)2?()?(2)gLt-2=1.0%U(g)=0.07ms实验结果g=g±U(g)=7.45±0.07(ms)=7.45(1±1.0%)ms-2评价本地重力加速度的公认值为：g0=9.79ms┃g-g0┃/U(g)=33.4>3所以测得的实验结果不可取实验结果分析：-2-21、从实验测量结果g=g±U(g)=9.78±0.06(ms)=9.78(1±0.6%)(ms)可以看出测量-2-2?g?2%g的相对不确定度为0.6%符合实验设计的测量精度要求，且通过与公认值比较也说明此实验测量结果可取2、当摆线用金属丝时，由于摆线有质量，相当于摆球的质心上移，摆长缩短，但实验222，时测量的摆长不变，L测>L实，但因为缩短摆长（与1相比），根据g=4πnL/t使得算出的重力加速度比本地的g小3、当用乒乓球作摆球（同时缩短摆长）时，由于乒乓球受空气阻力作用，恢复力减小，222单摆的振动变慢，振动周期增大，T测>T实，把T测代入公式：g=4πnL/t使得算出的重力加速度比本地的g小得多。
实验感想：通过这次实验学习了简单设计性实验的基本方法，应用误差均分原则选用适当的仪器和测量方法，分析基本误差的来源及进行修正的方法但是实验测得数据的误差较大，计算所得的重力加速度与实际相差较大，所以对测量的掌握不够，应熟悉测量方法和技巧，同时明白到物理是一门严谨的科学，尤其对于物理实验，稍有不慎将产生巨大错误，因此我们应该以严谨的态度对待物理实验，并在实验中感受物理实验的乐趣，掌握物理实验方法篇二：单摆(实验报告样板)（实验报告样板）华南师范大学物理与电信工程学院普通物理实验报告专业实验日期姓名张三教师评定实验题目单摆一、实验目的（1）学会用单摆测定当地的重力加速度2）研究单摆振动的周期和摆长的关系3）观察周期与摆角的关系二、实验原理当单摆摆动的角度小于5度时，可证明其振动周期T满足下式T?2?L（1）gg?4?2L2（2）T若测出周期T、单摆长度L，利用上式可计算出当地的重力加速度g2从上面公式知T2和L具有线性关系，即T2?4?L对不同的单摆长度L测量得出相对应的周期，g可由T2～L图线的斜率求出g值当摆动角度θ较大（θ>5°）时，单摆的振动周期T和摆动的角度θ之间存在下列关系222T?2?L?1??1?sin2???1??3?sin4????????????g???2?2?2??4?2??三、实验仪器单摆，秒表，米尺，游标卡尺。
四、实验内容1、用给定摆长测定重力加速度①选取适当的摆长，测出摆长；②测出连续摆动50次的总时间t；共测5次③求出重力加速度及其不确定度；④写出结果表示2、绘制单摆周期与摆长的关系曲线①分别选取5个不同的摆长，测出与其对应的周期②作出T2-L图线，由图的斜率求出重力加速度g3、观测周期与摆角的关系定性观测:对一定的摆长，测出3个不同摆角对应的周期，并进行分析五、数据处理1、用给定单摆测定重力加速度摆长：??/2?915.6?5.43?921.03mm=0.92103m=96.60/50=1.932s重力加速度:?4?220.921034?==9.742m/s2221.932?d?t??d15i?d?2n(n?1)?2.78?10.85?10.862?10.84?10.862?(10.86?10.86)2?(10.87?10.86)2?(10.88?10.86)2（55?1）＝0.02mm取游标卡尺的仪器不确定度为σB＝0.02mm，则?d??d2??B2?0.022?0.022?0.03mm?l?t??l15i?l?2n(n?1)?2.78?915.6?915.62?915.4?915.62?(915.8?915.6)2?(915.5?915.6)2?(915.7?915.6)2＝0.2mm（55?1）取米尺的仪器不确定度为σB＝0.5mm，则因线长的不确定度远大于直径的0.03mm，所以?l??l2??B2?0.22?0.52?0.6mm?L??l?0.6mm?50T?t?2.78???50T?50T?i152n(n?1)?96.50?96.60?2??96.43?96.60?2??96.56?96.60?2??96.71?96.60?2??96.80?96.60?255?1＝0.2s?T??50T/50?0.004s??Eg????????????2??2222?0.004??0.6?????2??????0.42%?915.61.932???????=9.742×0.42%＝0.05m/s2重力加速度：g=??=(9.74±0.05)m/s2广州的重力加速度：g=9.788m/s2百分误差：E0?9.788?9.?100%＝4.7％34.00L(m)在曲线中取A、B两点，得：k?3.95?2.00?3.99（s2/m）(0.900?0.500)2g?4?2/k?4?2/3.99?9.89（m/s）9.7884．周期与摆角关系的定性研究小球半径r=0.00543mL=l+r＝0.9058m百分误差：E0?9.788?9.89?100%＝1.1％结论：由表中数据可知，周期随着角度的增加而略为变大。
六、思考题:1．测量单摆周期要测几十次，而不测一次是为什么？答：因为测一次周期的误差大，用累计放大法（累积法）测量多次周期可减小误差2．摆长是指哪两点间距离？如何测量？答：摆长是指摆球的质心到悬点的长度用游标卡尺测定摆球的直径d，再用米尺测量摆线长度l，则摆长L=l+d/23．为什么计时应以摆球通过平衡位置开始计算？答：平衡位置的速度最大，可较准确的确定计时起始点，减少误差篇三：单摆的设计与研究(实验报告)肇庆学院电子信息与机电工程学院普通物理实验课实验报告班组实验合作者实验日期姓名:学号老师评定实验题目：【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习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，学习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设计任务与要求】1、用误差均分原理设计一单摆装置，测量重力加速度，测量精度要求?gg?2%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质量、空气阻力等因素的关系，试分析各项误差的大小。
设计的原理思想】一根不可伸长的细线，上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，此种装置称为单摆，如图1所示如果把小球稍微拉开一定距离，小球在。