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利用单摆测量重力加速度---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。
利用单摆测量重力加速度---实验原理
单摆的结构参考图1单摆仪,一级近似的周期公式为

由此通过测量周期摆长求重力加速度
利用单摆测量重力加速度---实验内容
一.    用误差均分原理设计一单摆装置,测量重力加速度g.
设计要求:
(1)  根据误差均分原理,自行设计试验方案,合理选择测量仪器和方法.
(2)  写出详细的推导过程,试验步骤.
(3)  用自制的单摆装置测量重力加速度g,测量精度要求△g/g < 1%.
可提供的器材及参数:
游标卡尺、米尺、千分尺、电子秒表、支架、细线(尼龙线)、钢球、摆幅测量标尺(提供硬白纸板自制)、天平(公用).
假设摆长l≈70.00cm;摆球直径D≈2.00cm;摆动周期T≈1.700s;
米尺精度△米≈0.05cm;卡尺精度△卡≈0.002cm;千分尺精度△千≈0.001cm;秒表精度△秒≈0.01s;根据统计分析,实验人员开或停秒表反应时间为0.1s左右,所以实验人员开,停秒表总的反应时间近似为△人≈0.2s.
二.  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.
三.  自拟实验步骤研究单摆周期与摆长,摆角,悬线的质量和弹性系数,空气阻力等因素的关系,试分析各项误差的大小.
四.  自拟试验步骤用单摆实验验证机械能守恒定律.
利用单摆测量重力加速度---实验仪器
单摆仪
摆幅测量标尺
钢球
游标卡尺
实验数据记录
米尺读数：l=92.5cm
钢球直径：
记录次数
1
2
3
4
5
6
摆球直径
1.692cm
1.692cm
1.426cm
1.692cm
1.212cm
1.572cm
D=1.548cm
L=l-D/2=91.726cm
电子秒表：
周期数：50
计时时间：96.12s
T=1.92s
结论与误差分析
计算得：g=9.81m/s^2
误差分析:1）摆球不均匀，测直径存在很大误差。
2）时间也应多次测量，减小随机误差。
3）摆角太大，超过5度即产生较大误差。

仿真
实验报告

电气18
匡炼
学号2110401224