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1、用单摆测量重力加速度实验一实验目的1.学习进行简单设计性实验的基本方法。2.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。3.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。二实验仪器单摆仪,摆幅测量标尺,钢球,游标卡尺,米尺,电子秒表等。三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期 T,摆长 L,即可求得重力加速度.摆长 L 的测定:使用米尺测量摆线与摆球直径之和,再使用游标卡尺测量摆球直径,用该和减去一个小球的半径即可求得摆长(摆线上端到小球中心的距离)L。周期 T 的测定:通过计时秒表计下通过一定周期数所用时,从而可以算出周
2、由此通过测量周精选文档期 T。再由公式得到四实验内容与步骤实验步骤1.选定摆线和小球直径之和:在主窗口中,以鼠标左键点击放在桌面上的米尺,打开使用米尺测量摆线与摆球直径子窗口(注意:当摆球摆动时,不可使用米尺)。i.调节摆线长度:移动鼠标到左边的窗口中调节旋钮上方,点击鼠标左键或右键以减少或增加摆线长度。减少或增加的幅度可由步长控制。ii.移动直尺:移动鼠标到右边的小窗口中直尺上方,点击鼠标左键抓取直尺可上下移动直尺。通过移动选定合适的摆线和小球直径之和,记下数据。2.测量小球直径i.(使用游标卡尺)在主窗口中,以鼠标左键点击放在桌面上的游标卡尺,打开使用游标卡尺测量摆球直径子窗口。游标卡尺的
3、操作信息可通过位于窗口下方的提示框获得。提示框内的内容显示的是根据鼠标放在游标2精选文档卡尺的不同部件时如何对这些部件操作的信息。ii.转动小球用游标卡尺测量小球直径 5 次,记下实验数据。3.测量周期i.(使用电子秒表)在主窗口中,以鼠标左键点击放在桌面上的电子秒表,打开使用电子秒表子窗口。电子秒表的计时操作是通过对用鼠标点击其上方两个按钮进行的。当鼠标移到这两个按钮上时,将显示有关按钮功能的提示ii.在窗口上抓取小球,使小球离中心线一定角度(5),当小球摆过中心线时开始计时,同时开始记小球摆过的周期数,经过一定周期后停止计时,记录下小球通过的周期数和所用的总时间,重复实验几次。五实验数据记
4、录与处理摆长+小球直径:91.50cm小球直径:3精选文档周期:重力加速度的测定表:次数摆长+小球直径(cm)小球直径(cm)周期 T(s)12345平均值标准偏差91.501.7101.920.0100.011.6921.7221.6821.7221.7321.941.901.92解得摆长 L=90.650.01cm4精选文档重力加速度=9.700.12m/Eg=1.2%测量值与标准值间百分误差E=1.0%重力加速度标准值 g=9.80 m/六小结(包括结论、误差分析、建议等)结论:实验测得的重力加速度为9.700.12m/,测量值与标准值间百分误差 E=1.0%,满足实验要求。误差分析:本实验误差主要在于下面几个方面1.米尺对齐摆线上端和小球下端时存在误差,米尺读数时也有误差。2.进行电子秒表计时时,人有一定的反应时间,因此存在较大误差。3.各仪器读数存在误差,还有由于仪器精度不高存在误差。建议:1.米尺读数时多次读数取平均值会减小误差。2.在小球摆过中心线时开始计时,因为此时小球的速度大,因此读数的误差会减小。3.使用精度更高的仪器,如测量小球直径时就可以选取螺旋测微器,能减小误差。Ps(本实验上没有找到对应思考题)5