用單擺測量重量加速度試驗報告帶數(shù)據(jù)

1、曲阜師范大學(xué)實驗報告實驗日期：5.17實驗日期：5.17實驗時間：8: 30-12: 00學(xué)號:姓名：方小柒學(xué)號:實驗題目：用單擺測量重力加速度一、實驗?zāi)康模罕緦嶒灥哪康氖沁M(jìn)行簡單設(shè)計性實驗基本方法的訓(xùn)練， 根據(jù)已知條件和測量 精度的要求，學(xué)會應(yīng)用誤差均分原則選用適當(dāng)?shù)膬x器和測量方法， 學(xué)習(xí)累積放大 法的原理和應(yīng)用，分析基本誤差的來源，提出進(jìn)行修正和估算的方法 。二、實驗儀器：單擺儀、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、電子秒表、米尺三、實驗內(nèi)容：1、游標(biāo)卡尺的使用使用游標(biāo)卡尺，測量5次單擺擺球的直徑，記錄數(shù)據(jù)。2、螺旋測微計的使用使用螺旋測微計，測量5次單擺擺球的直徑，記錄數(shù)據(jù)。3、電子秒表的使用使用電子

2、秒表測量單擺擺動5個周期的時間，記錄數(shù)據(jù)。4、根據(jù)不確定度均分原理，設(shè)計單擺測量重力加速度g（1）根據(jù)誤差均分原理，自行設(shè)計試驗方案，合理選擇測量儀器和方法.（2）測量重力加速度g,測量精度要求 g/g 1%.可提供的器材及參數(shù)：游標(biāo)卡尺，米尺，千分尺，電子秒表，支架，細(xì)線（尼龍線），鋼球，擺幅測量標(biāo)尺（提供硬 白紙板自制），天平（公用）.假設(shè)才i長l=70.00cm才罷球直徑D=2.00cm攫動周期T= 1.700s;米尺精度米=0.05cm;卡尺精度4卡=0.002cm;千分尺精度千0.001cm;秒 表精度秒=0.01s根據(jù)統(tǒng)計分析，實驗人員開或停秒表反應(yīng)時間為 0.1s左右，所 以實驗

3、人員開，停秒表總的反應(yīng)時間近似為人=0.2s.5、利用單擺測量重力加速度g利用實驗室提供的單擺儀，調(diào)整并確定合適的擺線長度，測量重力加速度四、實驗原理：一、單擺的一級近似的周期公式為由此通過測量周期T,擺長l求重力加速度二、不確定度均分原理在間接測量中，每個獨(dú)立測量的量的不確定度都會對最終結(jié)果的不確 定度有貢獻(xiàn)。如果已知各測量之間的函數(shù)關(guān)系，可寫出不確定度傳遞公式，并 按均分原理，將測量結(jié)果的總不確定度均勻分配到各個分量中，由此分析各物 理量的測量方法和使用的儀器，指導(dǎo)實驗。一般而言，這樣做比較經(jīng)濟(jì)合理。 對測量結(jié)果影響較大的物理量，應(yīng)采用精度較高的儀器，而對測量結(jié)果影響不 大的物理量，就不必

4、追求高精度儀器。五、實驗步驟：I、流程簡述1、用誤差均分原理設(shè)計一單擺裝置，測量重力加速度g.設(shè)計要求：(1)根據(jù)誤差均分原理，自行設(shè)計試驗方案，合理選擇測量儀器和方法.(2)寫出詳細(xì)的推導(dǎo)過程，試驗步驟.(3)用自制的單擺裝置測量重力加速度 g,測量精度要求 g/g 1%.2、對重力加速度g的測量結(jié)果進(jìn)行誤差分析和數(shù)據(jù)處理，檢驗實驗結(jié)果是否達(dá)到 設(shè)計要求.3、自擬實驗步驟研究單擺周期與擺長，擺角,懸線的質(zhì)量和彈性系數(shù)，空氣阻力等 因素的關(guān)系，試分析各項誤差的大小.4、自擬試驗步驟用單擺實驗驗證機(jī)械能守恒定律 .葭線上操作 準(zhǔn)備儀器將需要用到的儀器，從儀器欄中拖到桌面上來。鼠標(biāo)移動到儀器上的時

5、候, 可以在提示信息欄中看見相應(yīng)的提示信息。使用儀器之前需要雙擊打開調(diào)節(jié)窗口再進(jìn)行調(diào)節(jié)測量擺球直徑雙擊打開千分尺或者游標(biāo)卡尺窗口，點擊開始測量按鈕，將小球拖入進(jìn)行測 量。測量完成后關(guān)閉窗口0測量完成后關(guān)閉窗口0調(diào)節(jié)擺線長度雙擊米尺打開米尺測量窗口，雙擊單擺打開單擺窗口按住單擺窗口中擺線末端的旋鈕調(diào)節(jié)擺線長度， 在米尺窗口中讀出擺線長度測量擺動周期打開單擺窗口和電子秒表窗口。拖動小球使其擺動，使用秒表測量周期填寫實驗數(shù)據(jù)點擊“記錄數(shù)據(jù)”按鈕，將實驗所測得的數(shù)據(jù)填入到實驗數(shù)據(jù)表格中測量單擺儀的擺線長度，并填入卜表中： 1、測量的擺線長度：測量次數(shù)12345長度（mm）1040.71040.6104

6、0.51040.81040.7測量的擺線長度平均值1040.662、測量單擺儀的擺球直徑，并填入下表 測量的擺球直徑（mm）測量次數(shù)12345直徑（mm）20.3620.3220.3420.3420.36測量的擺球直徑平均值20.343、測量單擺擺動50個周期的時間，并填入下表50個周期的測量值測量次數(shù)12345時間（s）102.43102.66102.72102.78102.96測量50個周期時間的平均值102.71計算重力加速度g (m/s2)L=1040.66-20.34/2=1.03mT=102.71/50=2.05sg=4 % 2L/T 2= (4X 3.14 2X 1.03 ) /2.05 2=9.67 m/s2七、思考題：1、測量單擺周期要測幾十次，而不是一次為什么？答：因為測一次周期的誤差大，用累計放大法測量多次周期可以減小誤差2、擺長是指哪兩點間距離？如何測量？答：擺長是