大学物理仿真实验——用单摆测量重力加速度

大学物理仿真实验

——用单摆测量重力加速度

实验名称：用单摆测量重力加速度

一． 实验目的

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。

二． 实验所用仪器及使用方法

单摆仪：

拖动摆球让摆球摆动

用鼠标左键或者右键点击摆线末端的旋钮来增大或者减小摆线长 游标卡尺：

拖动副尺部分，改变测量卡口张开的大小

用鼠标左键或者右键点击锁定旋钮，来锁住或者解锁副尺

螺旋测微器：

鼠标左键或者右键点击转轴可以向上或者向下旋转转轴 鼠标左键或者右键点击锁，可以锁定或者解锁 电子秒表：

鼠标点击开始暂停按钮可以开始或者暂停计时 鼠标点击复位按钮可以对秒表复位

米尺：

1

用鼠标拖动左侧全景图中的白色区域，改变右侧放大区域对应的位置 在右侧图中拖动米尺，可以改变米尺位置

三． 测量内容及数据处理

测量数据表格如下： 1.长度测量

摆球直径D/mm

19.390

19.395 19.385

D /mm 19.390

摆长L/mm 1010.5 1011.0 1011.5

L/mm 1011.0

l=L-D/2(mm)

1001.3

L=L1-D/2=1001.3mm, DL=DL1+1/2Dd=0.052mm,

DD=sqrt((sD^2)+(s

仪器

/1.732)^2)=0.005mm

L=L±DL=1001.3±0.1mm，EL=DL/L=0.01%.

2.周期测量

20个周期

(20T)/s 40.38 40.48 40.44 40.48 40.48 40.40 40.38 40.46 40.41 40.43

T/s

T/s

g/(m/s^2)

2.0190 2.0240 2.0220 2.0240 2.0240

2.0217

2.0200 2.0190 2.0230 2.0205 2.0215

9.67

Dt= sqrt((st^2)+(s仪器/1.732)^2+(s人/20)^2)=0.024s Eg=El+2Et=1.20% Dg=Eg*g=0.12 m/s2

g=g±Dg=9.67±0.12 m/s2，Eg=El+2Et=1.20% 四．小结(包括结论、误差分析、建议)

本实验能较准确得测得重力加速度的值.

2

误差分析：1.空气浮力对回复力有影响 2.计时时不能保证计时完全准确

建议：仿真实验平台设计得不错，符合学生实验需求. 增加物理实验课时，培养动手能力.

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