大學(xué)物理單擺測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)報(bào)告

單擺法測(cè)重力加速度

院系：姓名：班級(jí)：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：

一．實(shí)驗(yàn)要求重力加速度是重要的地球物理常數(shù)，準(zhǔn)確測(cè)定它的量值，無論是在科學(xué)研究還是在生產(chǎn)實(shí)踐方面都十分重要。測(cè)定重力加速度的方法很多，如單擺法，自由落體儀法等，本實(shí)驗(yàn)是用單擺法測(cè)定本地的重力加速度的值。根據(jù)小球從不同角度擺下后所用的時(shí)間及其所擺的次數(shù)可得出其周期，在分別測(cè)出擺線的長度及小球的直徑可得擺長長度，在由周期公式便可求的其重力加速度。1.所用的實(shí)驗(yàn)方法：《單擺法測(cè)重力加速度》。2.實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：二教五樓實(shí)驗(yàn)室。3.實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2012年12月23日。4.環(huán)境與類別：室內(nèi)-設(shè)計(jì)性試驗(yàn)。二．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、用單擺測(cè)量重力加速度；

2、學(xué)習(xí)一種驗(yàn)證理論公式的方法；

3、了解測(cè)量中的主要誤差來源及減小誤差的方法；儀器用具及實(shí)驗(yàn)裝置

游標(biāo)卡尺，鋼卷尺，單擺小鋼球，秒表。三.實(shí)驗(yàn)原理：在偏角小于5°情況下如圖1所示，單擺近似做簡諧運(yùn)動(dòng)，其周期，由此可得重力加速度，測(cè)出擺長L、周期T，代入上式，可算出g值。四.實(shí)驗(yàn)步驟：1.用游標(biāo)卡尺測(cè)小鐵球直徑d，測(cè)3次，記入表格。2.把鐵夾固定在鐵架上端；將細(xì)線一端穿過小鐵球的孔后打結(jié)，另一端固定在鐵夾上，并使擺線長比1m略??； 將做成的單擺伸出桌面外，用米尺測(cè)出懸吊時(shí)的擺線長L′（從懸點(diǎn)到小鐵球頂端），也測(cè)3次，記入表格。3.將擺球拉離平衡位置一段小距離（擺線與豎直方向夾角小于5°）后放開，讓單擺在一個(gè)豎直面內(nèi)來回?cái)[動(dòng)，用秒表測(cè)出單擺30次全振動(dòng)時(shí)間t（當(dāng)擺球過最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)），也測(cè)3次，記入表格。4.求出所測(cè)幾次d、L′和t的平均值，用平均值算出擺長，周期，并由此算出g值及其相對(duì)誤差。5.確認(rèn)所測(cè)g值在實(shí)驗(yàn)允許的誤差范圍之內(nèi)后，結(jié)束實(shí)驗(yàn)，整理器材。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：次次數(shù)測(cè)量量123平均值擺球直徑d/cm1.911.901.911.91擺線長L′/cm98.1098.0098.2098.10單擺全振動(dòng)30次時(shí)間t/s59.960.059.959.9擺長L/m周期T/s重力加速度g/ms-2相對(duì)誤差0.99061.9979.8060.14%六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果：由實(shí)驗(yàn)測(cè)得本地重力加速度值為9.806m/s2.七．實(shí)驗(yàn)感想物理實(shí)驗(yàn)是一個(gè)訓(xùn)練學(xué)生動(dòng)手能力的過程，這次物理設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)就是一個(gè)很好的例子，我們自己收集材料，自己親自測(cè)量各種數(shù)據(jù)，自己設(shè)計(jì)屬于自己的實(shí)驗(yàn)，我通過在網(wǎng)上查找和書籍查找各種材料設(shè)計(jì)了一個(gè)自己的實(shí)驗(yàn)，這增強(qiáng)我的動(dòng)手能力和思維能力，培養(yǎng)了自己獨(dú)立思考問題的能力。在這個(gè)過程中我學(xué)到了很多的東西，也知道了對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)的要求是多么的嚴(yán)格，無論是什么樣的測(cè)量或是其他別的。八．誤差分析和討論

單擺實(shí)驗(yàn)測(cè)重力加速度原理的前提條件是擺角很小，空氣阻力不計(jì)，因此擺錘應(yīng)選密度大的材料，而測(cè)量時(shí)擺角要盡量小，擺長盡量長。在測(cè)量長度時(shí)，本實(shí)驗(yàn)用到兩種測(cè)量儀器-米尺和游標(biāo)