单摆实验报告

院（系）名称物理系专业名称物理教育普通物理实验 I力学实验：单实验成绩、实验目的指导老师签学会用单摆测定当地的重力加速度。研究单摆振动的周期和摆长的关系。观察周期与摆角的关系。（2）（3）二、实验原理如图所示，将一根不易伸长而且质量可忽略小球绳长远大于小球的直径，将小球自平衡位置拉至一边（摆角小于 5°）,然后释放，小球即在平衡位置左右往返周期性的摆动，这里的装置就是单设摆点 0 为极点，通过 0 且与地面垂直的直线为极轴，逆时针方向为角位移 e 的正方向。由于作用于小球重力和绳子张力的合力必沿着轨道的切线方向且指向平衡位置，其大小f=mgsinp|设摆长为 L,根据牛顿第二定律，并注意d20a=/•到加速度的切向方向分量 edt2，即得单摆的动力学方班别姓名实验时广州大学学生实验报告实验课程名称实验项目名称实验地点d20g结果得乔"厂① 20由上式可知单摆作简谐振动，其振动周期利用上式测得重力加速度 g,可采取两种方法：第一，选取某给定的摆长 L，利用多次测量对应的振动周期 T,算出平均值，然后求出 g；第二，选取若干个摆长 I-，测出各对应的周期 r.，作出 T.2--图线，它是一条直线，由该直线的斜率 K 可求得重力加速度。三、实验仪器单摆，秒表，米尺，游标卡尺。四、实验内容1、用给定摆长测定重力加速度① 选取适当的摆长，测出摆长；② 测出连续摆动 50 次的总时间 t；共测 5 次。③ 求出重力加速度及其不确定度；④写出结果表示。2、绘制单摆周期与摆长的关系曲线① 分别选取 5 个不同的摆长，测出与其对应的周期。② 作出 T2-L 图线，由图的斜率求出重力加速度 g。3、观测周期与摆角的关系定性观测：对一定的摆长，测出 3 个不同摆角对应的周期，并进行分析。四、实验内容和步骤(1) 仪器的调整1. 调节立柱，使它沿着铅直方向，衡量标准是单摆悬线、反射镜上的竖直刻线及单摆悬线的像三者重合。2. 为使标尺的角度值能真正表示单摆的摆角，移动标尺，使其中心与单摆悬点间的距离 y 满足下式式中 0 为标尺的角度数，可取 5。，而 AB 是标尺上与此 5°相对应的弧长，可用米尺量度。(2) 利用给定摆长的单摆测定重力加速度1. 适当选择单摆长度，测出摆长。注意，摆长等于悬线长度和摆球半径之和。2. 用于使摆球离开平衡位置(0<5°)，然后令它在一个圆弧上摆动，待摆动稳定后，测出连续摆动 50 次的时间 t，重复 4 次。3. 由上述结果求出重力加速度及其标准偏差...