大学物理实验报告-单摆(完整解答)

单摆法测定重力加速度第1页共3页总分（）评卷人（）大学物理实验考试试卷姓名：院队别：实验组别：学号：完成日期：时间：120分钟总分：100分题目：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、[实验原理]（17分）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sinmgf，摆球的线加速度singa，角加速度：sinLgLa当摆角较小时（一般5），可以认为sin，这时Lg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Lg单摆的振动周期T为gLT22式中g为当地的重力加速度，L为摆长。变换上式可得224TLg若测出不同摆长iL下的周期iT做出LT~2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。图1mmgcosmgsinmgLo单摆法测定重力加速度第2页共3页得分（）二、[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（）三、[实验步骤]（25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“Ｔ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。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iL，每个摆长下单摆周期iT重复测量6次，然后做出LT~2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、[数据记录]（15分）测量点L(cm)T(s)T2(S2)3T13T13T13T13T1/T1120.106.58656.57136.59436.58426.58092.19454.81572100.156.01926.01966.02066.01756.01732.00644.0252379.405.36035.36055.36015.36285.36151.78703.1934460.354.67194.67054.67374.67114.67201.55732.4251540.813.84673.84473.84223.84233.84331.28131.6417单摆法测定重力加速度第3页共3页得分（）五、[数据处理及结论]（25分）1.做出的LT~2图线如下：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、[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）100.0l(cm)2.0050.0150.06.005.004.003.00T2(s2)T2～l关系图