单摆测重力加速度实验报告单 单摆测重力加速度实验报告

支枝生
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单摆A测重力加速度A的实验是一种常见的方法来验证地球重力加速度的理论值。以下是该实验的详细报告:

实验目的。利用单摆来测量重力加速度。

实验原理。当单摆的摆角小于5°时,其振动可以近似为简谐运动,此时单摆的周期T和重力加速度g之间存在以下关系:T=2π√l/g,其中l是摆长。通过测量摆长和周期,可以计算出当地的重力加速度。

实验器材。需要1米长的细线、带孔的小铁球、铁架台、米尺、游标卡尺和秒表A。

实验步骤。首先,将细线一端穿过小铁球的孔后打结,另一端固定在铁架台上,确保摆线长比1米略短。将单摆伸出桌面外,使用米尺测出悬吊时的摆线长L'(从悬点到小铁球顶端)。将摆球拉离平衡位置一段小距离(确保摆线与竖直方向的夹角小于5°)后放开,让单摆在竖直面内来回摆动。使用秒表测出单摆30次全振动的时间。

实验数据记录与处理。测量摆长l:使用游标卡尺测出摆球直径2r,再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长l',则摆长l=l'+r。计算重力加速度g:从实验中得到的摆长和周期数据,可以通过公式g=4π²l/T²计算出重力加速度。

实验结果。一般情况下,测得的重力加速度值与理论值9.8m/s²相近。

误差分析。实验中可能存在的误差来源包括观测反应时间、秒表计时时的延迟、摆长和直径测量时的读数误差、以及在处理数据时对sinθ=θ的假设与实际存在的差异。

通过以上步骤,可以进行一次准确的单摆测重力加速度实验。

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