大學(xué)物理設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告單擺測(cè)重力加速度

1、大學(xué)物理設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告設(shè)計(jì)課題：?jiǎn)螖[法測(cè)重力加速度班級(jí)：計(jì)算機(jī)1041姓名： 高文英學(xué) 號(hào)： 33試驗(yàn)時(shí)間實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)實(shí)驗(yàn)類別指導(dǎo)教師成績(jī)2011年11月物理實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)性試驗(yàn)曹艷玲單擺法測(cè)重力加速度【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.掌握用單擺測(cè)本地區(qū)重力加速度的方法。2 .考查單擺的系統(tǒng)誤差對(duì)測(cè)量重力加速度的影響。3 .正確進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和誤差分析。【實(shí)驗(yàn)器材】單擺實(shí)驗(yàn)儀、秒表、卷尺、游標(biāo)卡尺【實(shí)驗(yàn)原理】用一不可伸長(zhǎng)的輕線懸掛一小球如圖 1,作幅角9很小的擺動(dòng)就構(gòu)成一個(gè)單 擺。設(shè)小球的質(zhì)量為反其質(zhì)心到擺的支點(diǎn)。的距離即擺長(zhǎng)為l。作用在小球上 的切向力的大小為mgsin 8 ,它總指向平衡點(diǎn)O。當(dāng)8角很小的時(shí)候（8 &

2、lt; 5° ）, 則sin 8=8,切向力的大小為mgO ,按牛頓第二定律，質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)方程為：ma 切 m gmld2dt2mgd2dt2這是一簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)方程，可知該簡(jiǎn)諧振動(dòng)角頻率的平方等于g / l ，由此實(shí)驗(yàn)時(shí)，測(cè)量一個(gè)周期的相對(duì)誤差較大，一般是測(cè)量連續(xù)擺動(dòng) n個(gè)周期的時(shí)間t,則T t/n ,因此2 n2lg 4 至式中 和n不考慮誤差，因此g的不確定度傳遞公式為:g g從上式可以看出，在i和t大體一定的情況下，增大l和t對(duì)提高測(cè)量g 準(zhǔn)確度有利?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟】1 .測(cè)重力加速度g(1) 用鋼卷尺測(cè)量擺線長(zhǎng)度1',重復(fù)測(cè)量6次。注意：擺線長(zhǎng)度應(yīng)包括小球上的接線柱長(zhǎng)度。

3、(2) 用游標(biāo)卡尺測(cè)量單擺小球的直徑 d,重復(fù)測(cè)量6次。則單擺擺長(zhǎng)為1 1' -02(3) 測(cè)量單擺在5的情況下連續(xù)擺動(dòng)n 30次的時(shí)間t ,重復(fù)測(cè)量6次。注意：?jiǎn)螖[必須在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，防止形成圓錐擺；擺動(dòng)幾個(gè)周期，待擺 動(dòng)穩(wěn)定后在開(kāi)始計(jì)時(shí)。(4)將單擺擺角 改為10 ,重復(fù)第步。(5)根據(jù)式求出g值，利用不確定度傳遞公式算出g的不確定度，寫出測(cè) 量結(jié)果?！緮?shù)據(jù)表格】原始數(shù)據(jù)見(jiàn)附頁(yè)。擺線長(zhǎng)li cm球直徑六次測(cè)量結(jié)果:測(cè)量次數(shù)123456球直徑mm單擺擺30個(gè)周期的時(shí)間(六次測(cè)量)：測(cè)量次數(shù)1234565擺角(s)10擺角(s)【數(shù)據(jù)處理】1 .單擺擺長(zhǎng)為i i' d, d取

4、平均值，代入前面的式子得到i；再把i和t代 2入公式得出g的值。2 .擺球直徑的不確定度一22d . dA dB62di d其中dA ；16 1dB (儀)游標(biāo)卡尺0.02mm3 .因?yàn)閿[線長(zhǎng)度為單次測(cè)量，不考慮其不確定度，所以擺長(zhǎng)的不確定度即為擺球直徑的不確定度。4 .時(shí)間t的不確定度22tA tB其中6(tit)2i 1tAtB5.將和t的值代入下式儀數(shù)字毫秒儀0.001S22-g求出重力加速度的不確定度。6.寫出實(shí)驗(yàn)結(jié)果：g g g相對(duì)不確定度：Eg 100% g g【實(shí)驗(yàn)討論與感想】物理實(shí)驗(yàn)是一個(gè)訓(xùn)練學(xué)生動(dòng)手能力的過(guò)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(guò)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(wèn)題的能力。 在這個(gè)過(guò)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(wú)論是什么樣的測(cè)量 或是其他別的。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，老師對(duì)我們都嚴(yán)格要求，有的實(shí)驗(yàn)親自給我們講解并要 求我們注意實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的一寫細(xì)節(jié)，我覺(jué)得這樣更好的培養(yǎng)了我的細(xì)心和認(rèn)真程 度，也讓我明白學(xué)習(xí)物理所具備的基本的東西， 這對(duì)于我以后整個(gè)人生的發(fā)展都 有很大的幫助。讓我以后做什么事都能有一種細(xì)心和堅(jiān)持不懈的好習(xí)慣。在這一學(xué)期的學(xué)習(xí)過(guò)程中老師教會(huì)了我們