大学物理单摆实验报告.pdf

单摆法测定重力加速度总分（）评卷人（）大大学学物物理理实实验验考考试试试试卷卷姓 名：学 号：完成日期：时 间： 120 分钟 总 分：100 分院队别：实验组别：题目：单摆法测定重力加速度仪器：实验室现场提供要求：使用变摆长作图法测出重力加速度得分（）一、一、 实验原理实验原理 （17 分）o设单摆的摆长为L，摆球质量为m。当单摆左右摆动时，摆球所受的合外力f mg sin，摆球的线加速度a g sin，角加速度： sinL当摆角较小时（一般 5） ，可以认为sin，这时 gLLag即振动的角加速度与角位移成比例，式中负号表示角加速度和角位移的方向总是相反。此时单摆的振动近似为简谐振动。比较简谐振动公式 2可得Lmgsinmg L单摆的振动周期T为T 2 2L g图 1mgmgcos式中g为当地的重力加速度，L为摆长。变换上式可得g 42L T2若测出不同摆长Li下的周期Ti做出T2 L 关系曲线，所得结果为一直线，根据上式，由直线的斜率可求出g值。第 1 页 共 3 页单摆法测定重力加速度得分（）二、二、 实验仪器实验仪器 （3 分）MUJ-5C(5B)型计时计数测速仪、单摆、铅垂且带有刻度的立柱、游标卡尺。得分（1.熟悉MUJ-5型仪器测量周期的方法：A.打开电源开关，按“功能键”，选择“周期”测量功能，对应指示灯亮 。B. “不设定周期数”模式：挡光片在光电门上挡光，仪器显示单摆周期数。按“转换”键，仪器停止测量，然后显示累计时间值。按“取数”键，显示单个周期的时间值。按“功能”键测量下一组。）三、三、 实验步骤实验步骤 （25 分）C. “设定周期数”模式：按下“转换”键不放，直至显示待测周期数。挡光片在光电门上挡光，显示周期数递减，然后显示累计时间值。按“取数”键，显示单个周期的时间值。按“功能”键测量下一组。2.目测判断调节立柱铅垂。3.取5个不同摆长Li，每个摆长下单摆周期Ti重复测量6次，然后做出T2 L 图，用作图法求重力速度g的值。测量摆长时，要求用卷尺测出悬线长度，用卡尺测出小球直径。4.关闭仪器电源，仪器归位。得分（）四、四、 数据记录数据记录 （15 分）T(s)T(s)3T3T1 13T3T1 13T3T1 13T3T1 13T3T1 1/T/T测量点测量点L(cm)L(cm)T T (S(S ) )2 22 21 12 23 34 45 5120.10120.106.58656.58656.57136.57136.59436.59436.58426.58426.58096.58092.19452.19454.81574.8157100.15100.156.01926.01926.01966.01966.02066.02066.01756.01756.01736.01732.00642.00644.02524.025279.4079.4060.3560.3540.8140.815.36035.36035.36055.36055.36015.36015.36285.36285.36155.36151.78701.78703.19343.19344.67194.67194.67054.67054.67374.67374.67114.67114.67204.67201.55731.55732.42512.42513.84673.84673.84473.84473.84223.84223.84233.84233.84333.84331.28131.28131.64171.6417第 2 页 共 3 页单摆法测定重力加速度得分（）五、五、 数据处理及结论数据处理及结论 （25 分）1.做出的T2 L图线如下：T2(s2)6.00T2l关系图5.004.003.002.0050.0100.0150.0l(cm)2.在图上取两点（50.00，2.010） 、 （90.00，3.618） ，得到K=（3.618-2.010）/(90.00-50.00)=0.04020s2/cm于是得到:g=4*3.14159*3.14159/K=9.82m/s2得分（）六、六、 误差分析误差分析 （5 分）按照实际情况分析表述。实验操作（5 分）报告整洁（5 分）第 3 页 共 3 页