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1、懷 化 學(xué) 院 大 學(xué) 物 理 實(shí) 驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告系別 物信系 年級(jí) 2009 專業(yè) 電信 班級(jí) 09電信1班姓名 張 三 學(xué)號(hào) 09104010* 組別 1 實(shí)驗(yàn)日期 2009-10-20實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目: 6-單擺法測(cè)重力加速度【實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目】單擺法重力加速度【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?. 掌握用單擺法測(cè)本地生力加速度的方法。2. 研究單擺的系統(tǒng)誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。3. 掌握不確定度傳遞公式在數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用。【實(shí)驗(yàn)儀器】FB327型單擺實(shí)驗(yàn)儀、FB321型數(shù)顯計(jì)時(shí)記數(shù)毫秒儀、鋼卷尺、游標(biāo)卡尺【實(shí)驗(yàn)原理】如果在一固定點(diǎn)上懸掛一根不能伸長(zhǎng)、無(wú)質(zhì)量的細(xì)線，并在線的末端懸掛一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，這就構(gòu)成了一個(gè)單擺。在單擺的幅

2、角很?。?）時(shí)，單擺的振動(dòng)周期T和擺長(zhǎng)L有如下關(guān)系： (1)單擺是一種理想模型。為減小系統(tǒng)誤差，懸線的長(zhǎng)度要遠(yuǎn)大于小球直徑，同時(shí)擺角要小于5，并保證在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng)。固定擺長(zhǎng)，測(cè)量T和擺長(zhǎng)即可求出g。式中： (線長(zhǎng)加半徑)或(懸點(diǎn)到小球底端距離減半徑)為減小周期測(cè)量誤差，通過(guò)測(cè)量n次全振動(dòng)時(shí)間測(cè)周期，即：重力加速度測(cè)量計(jì)算公式： (3)【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟】1. 調(diào)整擺長(zhǎng)并固定，用鋼卷尺測(cè)擺線長(zhǎng)度，重復(fù)測(cè)量6次。2. 用游標(biāo)卡尺測(cè)擺球直徑d，重復(fù)測(cè)量6次。3調(diào)單擺儀底座水平及光電門高低，使擺球靜止時(shí)處于光電門中央4測(cè)量單擺在擺角（振幅小于擺長(zhǎng)的1/12時(shí)）的情況下，單擺連續(xù)擺動(dòng)n次(n=20)

3、的時(shí)間t。要保證單擺在豎起平面內(nèi)擺動(dòng)，防止形成圓錐擺，等擺動(dòng)穩(wěn)定后開(kāi)始計(jì)時(shí)。5計(jì)算g的平均值，并作不確定度評(píng)定?！緮?shù)據(jù)處理】由原始數(shù)據(jù)記錄表，各直接測(cè)量量結(jié)果如下： 被測(cè)量平均值(cm)60.990.1020.050.113(cm)1.3970.0020.0020.003(s)31.5680.01060.0010.011其中：故：60.990.69961.69 (cm) 擺長(zhǎng)不確定度： (cm)擺長(zhǎng)相對(duì)不確定度：時(shí)間相對(duì)不確定度：重力加速度不確定度：故：，【實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析】測(cè)量結(jié)果：用單擺法測(cè)得實(shí)驗(yàn)所在地點(diǎn)重力加速度為：實(shí)驗(yàn)分析：?jiǎn)螖[法測(cè)重力加速度是一種較為精確又簡(jiǎn)便的測(cè)量重力加速度方法。本實(shí)

4、驗(yàn)采用較精密的數(shù)字毫秒儀計(jì)時(shí)減小了周期測(cè)量誤差。實(shí)驗(yàn)誤差由要來(lái)源于擺長(zhǎng)的測(cè)量誤差，但由于擺長(zhǎng)較長(zhǎng)，用鋼卷尺測(cè)量產(chǎn)生的相對(duì)誤差也較小，所以用鋼卷尺也能達(dá)到較高的準(zhǔn)確度；系統(tǒng)誤差：未能嚴(yán)格滿足單擺模型造成的誤差，如未嚴(yán)格在豎直平面擺動(dòng)。要提高本實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度可從以下方面著手：盡可能滿足理想單擺條件,如增大擺長(zhǎng)；測(cè)時(shí)間時(shí)選擇合適的全振動(dòng)次數(shù)(也不宜過(guò)大，時(shí)間越長(zhǎng)，形成圓錐擺的可能性越大)對(duì)多人一組的，應(yīng)注明合作者合作者： 無(wú) 懷 化 學(xué) 院 實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 記 錄 紙實(shí)驗(yàn)名稱： 單擺法測(cè)重力加速度 實(shí)驗(yàn)時(shí)間： 2009 年 9 月 20 日教師簽名：_物 信 系_ _系 09 級(jí) 電信 專業(yè) 1 班姓名 張 三 學(xué)號(hào) 09104010* 數(shù)據(jù)記錄：表1.用鋼卷尺測(cè)擺線長(zhǎng)度數(shù)據(jù)記錄表0.05 mm12345661.00 61.10 60.90 60.88 60.92 61.11 表2. 用游標(biāo)卡尺測(cè)擺球直徑d數(shù)據(jù)記錄表0.02 mm1234561.398 1.396 1.398 1.396 1.400 1.394 表3. 測(cè)擺動(dòng)次的時(shí)間數(shù)據(jù)記錄表0.001秒12345631.56431.5731.57631.57831.57231.549