用單擺測(cè)量重量加速度試驗(yàn)報(bào)告帶數(shù)據(jù)

1、曲阜師范大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)日期：5.17實(shí)驗(yàn)日期：5.17實(shí)驗(yàn)時(shí)間：8: 30-12: 00學(xué)號(hào):姓名：方小柒學(xué)號(hào):實(shí)驗(yàn)題目：用單擺測(cè)量重力加速度一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕緦?shí)驗(yàn)的目的是進(jìn)行簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)基本方法的訓(xùn)練， 根據(jù)已知條件和測(cè)量 精度的要求，學(xué)會(huì)應(yīng)用誤差均分原則選用適當(dāng)?shù)膬x器和測(cè)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(shí)驗(yàn)儀器：?jiǎn)螖[儀、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、電子秒表、米尺三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1、游標(biāo)卡尺的使用使用游標(biāo)卡尺，測(cè)量5次單擺擺球的直徑，記錄數(shù)據(jù)。2、螺旋測(cè)微計(jì)的使用使用螺旋測(cè)微計(jì)，測(cè)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(cè)量單擺擺動(dòng)5個(gè)周期的時(shí)間，記錄數(shù)據(jù)。4、根據(jù)不確定度均分原理，設(shè)計(jì)單擺測(cè)量重力加速度g（1）根據(jù)誤差均分原理，自行設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，合理選擇測(cè)量?jī)x器和方法.（2）測(cè)量重力加速度g,測(cè)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(cè)量標(biāo)尺（提供硬 白紙板自制），天平（公用）.假設(shè)才i長(zhǎng)l=70.00cm才罷球直徑D=2.00cm攫動(dòng)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(jì)分析，實(shí)驗(yàn)人員開或停秒表反應(yīng)時(shí)間為 0.1s左右，所 以實(shí)驗(yàn)

3、人員開，停秒表總的反應(yīng)時(shí)間近似為人=0.2s.5、利用單擺測(cè)量重力加速度g利用實(shí)驗(yàn)室提供的單擺儀，調(diào)整并確定合適的擺線長(zhǎng)度，測(cè)量重力加速度四、實(shí)驗(yàn)原理：一、單擺的一級(jí)近似的周期公式為由此通過測(cè)量周期T,擺長(zhǎng)l求重力加速度二、不確定度均分原理在間接測(cè)量中，每個(gè)獨(dú)立測(cè)量的量的不確定度都會(huì)對(duì)最終結(jié)果的不確 定度有貢獻(xiàn)。如果已知各測(cè)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(cè)量結(jié)果的總不確定度均勻分配到各個(gè)分量中，由此分析各物 理量的測(cè)量方法和使用的儀器，指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)。一般而言，這樣做比較經(jīng)濟(jì)合理。 對(duì)測(cè)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(duì)測(cè)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(shí)驗(yàn)步驟：I、流程簡(jiǎn)述1、用誤差均分原理設(shè)計(jì)一單擺裝置，測(cè)量重力加速度g.設(shè)計(jì)要求：(1)根據(jù)誤差均分原理，自行設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，合理選擇測(cè)量?jī)x器和方法.(2)寫出詳細(xì)的推導(dǎo)過程，試驗(yàn)步驟.(3)用自制的單擺裝置測(cè)量重力加速度 g,測(cè)量精度要求 g/g 1%.2、對(duì)重力加速度g的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行誤差分析和數(shù)據(jù)處理，檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否達(dá)到 設(shè)計(jì)要求.3、自擬實(shí)驗(yàn)步驟研究單擺周期與擺長(zhǎng)，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(xiàng)誤差的大小.4、自擬試驗(yàn)步驟用單擺實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(dòng)到儀器上的時(shí)

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(cè)量擺球直徑雙擊打開千分尺或者游標(biāo)卡尺窗口，點(diǎn)擊開始測(cè)量按鈕，將小球拖入進(jìn)行測(cè) 量。測(cè)量完成后關(guān)閉窗口0測(cè)量完成后關(guān)閉窗口0調(diào)節(jié)擺線長(zhǎng)度雙擊米尺打開米尺測(cè)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(zhǎng)度， 在米尺窗口中讀出擺線長(zhǎng)度測(cè)量擺動(dòng)周期打開單擺窗口和電子秒表窗口。拖動(dòng)小球使其擺動(dòng)，使用秒表測(cè)量周期填寫實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)擊“記錄數(shù)據(jù)”按鈕，將實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的數(shù)據(jù)填入到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格中測(cè)量單擺儀的擺線長(zhǎng)度，并填入卜表中： 1、測(cè)量的擺線長(zhǎng)度：測(cè)量次數(shù)12345長(zhǎng)度（mm）1040.71040.6104

6、0.51040.81040.7測(cè)量的擺線長(zhǎng)度平均值1040.662、測(cè)量單擺儀的擺球直徑，并填入下表 測(cè)量的擺球直徑（mm）測(cè)量次數(shù)12345直徑（mm）20.3620.3220.3420.3420.36測(cè)量的擺球直徑平均值20.343、測(cè)量單擺擺動(dòng)50個(gè)周期的時(shí)間，并填入下表50個(gè)周期的測(cè)量值測(cè)量次數(shù)12345時(shí)間（s）102.43102.66102.72102.78102.96測(cè)量50個(gè)周期時(shí)間的平均值102.71計(jì)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(cè)量單擺周期要測(cè)幾十次，而不是一次為什么？答：因?yàn)闇y(cè)一次周期的誤差大，用累計(jì)放大法測(cè)量多次周期可以減小誤差2、擺長(zhǎng)是指哪兩點(diǎn)間距離？如何測(cè)量？答：擺長(zhǎng)是