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1、怀化学院大学物理实验 实验报告系别物信系年级 2009 专业 电信 班级09电信1班姓名张 三学号09104010*组别 1实验 日 期 2009-10-2 06-单摆法测重力加速度【实验项目】单摆法重力加速度【实验目的】1 .掌握用单摆法测本地生力加速度的方法。2 .研究单摆的系统误差对测量结果的影响。3 .掌握不确定度传递公式在数据处理中的应用。【实验仪器】FB327型单摆实验仪、FB321型数显计时记数毫秒仪、钢卷尺、游标卡尺【实验原理】m的质wsg sin 8如果在一固定点上悬挂一根不能伸长、无质量的细线，并在线的末端悬挂一质量为 点，这就构成了一个单摆。在单摆的幅角。很小（5。）时，
2、单摆的 振动周期T和摆长L有如下关系：固定摆长，测量T和摆长即可求出g。单摆是一种理想模型。为减小系统误差，悬线的长度要远大于 小球直径，同时摆角要小于5 ,并保证在同一竖直平面内摆动。式中：l l1 1,一一mg图S-1一 d（线长加半径）或l l一 d（悬点到小球底22端距离减半径）为减小周期测量误差，通过测量n次全振动时间测周期，即:T t n工 +、皿 i2 n2l重力加速度测量计算公式：g 42n2l （3）【实验内容与步骤】1 .调整摆长并固定，用钢卷尺测摆线长度l ,重复测量6次。2 .用游标卡尺测摆球直径 d,重复测量6次。3 .调单摆仪底座水平及光电门高低，使摆球静止时处于光
3、电门中央4.测量单摆在摆角5 (振幅小于摆长的1/12时)的情况下，单摆连续摆动n次(n=20)的时间to要保证单摆在竖起平面内摆动，防止形成圆锥摆，等摆动稳定后开始计时。5 .计算g的平均值，并作不确定度评定。【数据处理】由原始数据记录表，各直接测量量结果如下：被测量平均值l (cm)60.990.1020.050.113d (cm)1.3970.0020.0020.003t(s)31.5680.01060.0010.0111 162其中：S 6 1ii(xi x)1 ,故：l l -d =60.99 +0.699 =61.69 (cm) 2 o 1 o摆长不确定度：U| iU2(l) U2
4、(d)42120.11320.003240.113 (cm)一一一一Ul摆长相对不确定度：Ur(l) l 100%l_、Ut时间相对不确定度：Ur(t) t 100%t0.11361.69100%0.18%0.011100%0.035%31.568重力加速度不确定度:故：g 977.8 1.9(cms2), Ur(g) 1 100% 1.9%【实验结果与分析】测量结果：用单摆法测得实验所在地点重力加速度为:实验分析:单摆法测重力加速度是一种较为精确又简便的测量重力加速度方法。本实验采用较精密的数字毫秒仪计时减小了周期测量误差。实验误差由要来源于摆长的测量误差，但由于摆长较长，用钢卷尺测量产生的
5、相对误差也较小，所以用钢卷尺也能达到较高的准确度；系统误差：未能严格满足单摆模型造成的误差,，州兰地里g直壬面四项入一组的,应注明合作者合作*提高本荆佥的准确我可加乔岳面着手：尽可能满足理想单/条件，如增大摆长；测时间口时选择合适的全振动次数 (也不宜过大，时间越长，形成圆锥摆的可能性越大)怀化学院实验数据记录纸实验名称:单摆法测重力加速度实验时间：2009年9月_20_日物信系 系 09 级 电信 专业 1班 教师签名：姓名 张 三 学号 09104010*1数据记录：表1.用钢卷尺测摆线长度l数据记录表（仪）钢卷尺0.05 mm12345661.0061.1060.9060.8860.9261.11表2.用游标卡尺测摆球直径d数据记录表（仪皤标卡尺0.02 mm1234561.3981.3961.3981.3961.4001.394表3.测摆动n 20次的时间t数据记录表（仪）数字毫秒仪0.001秒12345631.56431.5731.57631.57831.57231.549
