天津科技大学自定义单摆物理实验

单摆测重力加速度实验报告
班级 186101 组 A 姓 名 康世龙 学号 18101306 实验成绩

[实验目的]

1. 进行简单设计性实验基本方法的训练；
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，提出进行修正和估算的方法。
4. 学会用单摆测重力加速度

[实验仪器]

单摆仪、游标卡尺、螺旋测微器、电子秒表、米尺，等。

[实验原理]

一、单摆的一级近似的周期公式为

由此通过测量周期T,摆长l求重力加速度。

二、不确定度均分原理

在间接测量中，每个独立测量的量的不确定度都会对最终结果的不确定度有贡献。如果已知各测量之间的函数关系，可写出不确定度传递公式，并按均分原理，将测量结果的总不确定度均匀分配到各个分量中，由此分析各物理量的测量方法和使用的仪器，指导实验。一般而言，这样做比较经济合理。对测量结果影响较大的物理量，应采用精度较高的仪器，而对测量结果影响不大的物理量，就不必追求高精度仪器。

[实验图片]

[数据表格]
改变摆长，测得数据为：
序号 1 2 3 4 5
摆长l（m） 　1.08 　1.15 　0.98 　0.89 　0.75
周期T（s） 　2.08 　2.15 　1.98 　1.88 　1.73
利用平均值法或画图法处理数据（平均值法要有计算过程；画图法要有图像）：

根据公式：

得出g=4Π2 l/T2
g1=39.4780.250≈9.86(m/s2)
g2=39.4780.249≈9.83(m/s2)
g3=39.4780.250≈9.86(m/s2)
g4=39.4780.251≈9.91(m/s2)
g5=39.478*0.251≈9.91(m/s2)
故g=(g1 + g2 + g3 + g4 + g5)/5≈9.87(m/s2)

求得重力加速度为（单位：m/s2）=9.87

[分析讨论]

1. 如何克服空气以及绳子与重物的摩擦力？
   尽量在室内空气流动小的时候进行实验，绳子绑的结实一点；周期每个摆长求5次，每次10个周期，因为有摩擦，后面周期可能会明显变化，减少摩擦力带来的影响。

2. 如果确定重物的重心？
   通过不同角度选择吊坠物体，多个的中轴线交点就是重物的重心，实验中l的大小是物体重心到绳结处的距离。

3. 实验的误差可能来自哪里吗？
   可能来自空气摩擦、绳子的摩擦、人的反应时间以及摆长的测量不精确,等…