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复摆法侧重力加速度-大学物理试验

复摆法侧重力加速度-大学物理试验
复摆法侧重力加速度-大学物理试验

一、复摆法测重力加速度

一.实验目的

1. 了解复摆的物理特性,用复摆测定重力加速度,

2. 学会用作图法研究问题及处理数据。

二.实验原理

复摆实验通常用于研究周期与摆轴位置的关系,并测定重力加速度。复摆是一刚体绕固定水平轴在重力作用下作微小摆动的动力运动体系。如图1,刚体绕固定轴O在竖直平面内作左右摆动,G是该物体的质心,与轴O的距离为h,θ为其摆动角度。若规定右转角为正,此时刚体所受力矩与角位移方向相反,则有

θ

M-

=, (1)

sin

mgh

又据转动定律,该复摆又有

θ I

M=,(2) (I为该物体转动惯量) 由(1)和(2)可得

θωθ

sin 2-= , (3) 其中I

mgh

=

2ω。若θ很小时(θ在5°以内)近似有 θωθ

2-= , (4) 此方程说明该复摆在小角度下作简谐振动,该复摆振动周期为

mgh

I

T π

=2 , (5) 设G I 为转轴过质心且与O 轴平行时的转动惯量,那么根据平行轴定律可知

2mh I I G += , (6)

代入上式得

mgh

mh I T G 2

2+=π, (7)

设(6)式中的2mk I G =,代入(7)式,得

gh

h k mgh mh mk T 2

22222+=+=π

π, (11) k 为复摆对G (质心)轴的回转半径,h 为质心到转轴的距离。对(11)式平方则有

2

2222

44h g

k g h T ππ+=, (12)

设22,h x h T y ==,则(12)式改写成

x g

k g y 2

2244ππ+=, (13)

(13)式为直线方程,实验中(实验前摆锤A 和B 已经取下) 测出n 组(x,y)值,用

作图法求直线的截距A 和斜率B ,由于g

B k g A 2

224,4ππ=

=,所以 ,4,42

2

B

A

Ag

k B

g ==

=ππ (14) 由(14)式可求得重力加速度g 和回转半径k 。

三.实验所用仪器

复摆装置、秒表。

四.实验内容

1. 将复摆悬挂于支架刀口上,调节复摆底座的两个旋钮,使复摆与立柱对正且平行,以使圆孔上沿能与支架上的刀口密合。

2. 轻轻启动复摆,测摆30个周期的时间.共测六个悬挂点,依次是:6cm 8cm 10cm 12cm 14cm 16cm 处。每个点连测两次,再测时不需重启复摆。

3. 启动复摆测量时,摆角不能过大(<

),摆幅约为立柱的宽度。复摆每

次改变高度悬挂时,圆孔必须套在刀口的相同位置上。 五.实验数据处理

1.由22,h x h T y == ,分别计算出各个x 和y 值,填入数据表格。

2. 以x 为横坐标,y 为纵坐标,用坐标纸绘制x —y 直线图。

3. 用作图法求出直线的截距A 和斜率B 。

4.由公式:,4,422

B

A

Ag

k B

g ==

=ππ计算出重力加速度g 和回转半径k 。 实验数据表格规范及参考数据

画x —y 直线图: 要用规范的坐标纸描绘。

(斜截式直线方程为 Y=KX+B 斜率k 截距B )

5. 也可用最小二乘法求直线的截距A 和斜率B ,再计算出g 和k 。

用最小二乘法处理数据: 斜率 _

_

_

2

_

_2

.x y x y B x x

-=

- 截距 __

.A y B x =-

6. 荆州地区重力加速度: 2

9.781m g s =。将测量结果与此值比较,计算相对误

差。

六.实验操作注意事项

1. 复摆启动后只能摆动,不能扭动。如发现扭动,必须重新启动。

2. 测量中,复摆摆角不宜超过5度,要尽量使每次摆动的幅度相近。

3. 实验结束时,将复摆从支架上取下,放到桌面上。

二、 单摆法测重力加速度

一. 实验目的

1. 用单摆法测重力加速度,认识简谐运动的规律。

2. 正确使用停表。

二. 实验原理

一根不能伸缩的细线,上端固定,下端悬挂一个重球。当细线质量比重球质量小很多,球的直径比细线长度短很多时,可以把重球看作是一个不计细线质量的质点。将摆球自平衡位置拉至一边(保持摆角θ<5?)然后释放,摆球即在平衡位置左右作周期性摆动,这种装置称为单摆。如图1所示。

摆球所受的力f 是重力P 和绳子张力的合力,指向平衡位置。当摆角很小时(θ<5?),圆弧可以近似看成直线,合力f 也可以近似地看做沿着这一直线。设小球的质量为m ,其质心到摆的支点的距离为L (摆长),小球位移为x ,则

L

x

θsin (1) x L

g

m L x mg P f -=-==θsin

由 ma f = 可知 x L

g

a -

= (2) 由公式(2)可知,单摆在摆角很小时,质点的运动可以近似地看作简谐振动。简谐振动的动力学方程为

02

22

=+x dt

x d ω 即 x a 2ω-= (3) 比较式(2)和式(3)可得单摆简谐振动的圆频率为 L

g =

ω 于是单摆的运动周期为 g

L

T π

ω

π

22==

两边平方 g L T 224π=

即 22

4T

L

g π= (4) 若测得L 、T ,代入式(4),即可求得当地的重力加速度g 。

三.实验所用仪器

单摆、秒表、游标卡尺、卷尺

四.实验内容

1. 测量小球摆动周期T 。拉开小球释放,使小球在竖直平面内作小角度(摆

图一 单摆受力分析

角θ<5?)摆动。用停表测出小球摆动30个周期的时间t (=30T ),重复测量5次。

2. 用卷尺测量悬线长L '5次。悬线长约一米。

3. 用游标卡尺测量小球直径d ,重复测量5次。周期 (s)

五.实验数据处理

1. 用公式 222

4t

L

n g π=计算重力加速度g 。

2.用公式 22)(

4)(

U t

U L

U g t L g +=计算不确定度。

从上式可以看出,在L U 和t U 大体一定的情况下,增大L 和t 对测量g 有利。

六.思考题

(1)设想在复摆的某一位置上加一配重时,其振动周期将如何变化(增大、缩短、不变)?

答:不确定,当在下方挂重物时,周期增大; 当在上方挂重物时,周期减少。 (2)试比较用单摆法和复摆法测量重力加速度的精确度,说明其精确度高或低的原因?

答:单摆周期为 2T = , 224l T g π=, ∴ 224l g T π=。由此测量公

式可知,测l ,即需测绳和球的长度,测量时产生的误差较大。而复摆法的周期为

2

=∴

22

22

4

k h

g

T h

π

+

=。此公式中, h为质心到转轴的距离,数

据从复摆上直接读取,因此大大减少了误差,所以,复摆法精确度高。

凌向虎执笔

气垫导轨测重力加速度 大学物理实验

气垫导轨测重力加速度 【试验目的】: 1.研究测重力加速度的方法; 2.测量本地区的重力加速度。 【实验原理】: 当气轨水平放置时,自由漂浮的滑块所受的合外力为零,因此,滑块在气轨上可以静止,或以一定的速度作匀速直线运动。在滑块上装一与滑块运动方向严格平行、宽度为的挡光板,当滑块经过设在某位置上的光电门时,挡光板将遮住照在光敏管上的光束,因为挡光板宽度一定,遮光时间的长短与滑块通过光电门的速度成反比,测出挡光板的宽度L和遮光时间t,则滑块通过光电门的平均速度为: V=L/t (1-1) 若挡板很小,则在挡光范围内滑块的速度变化也很小,故可以把平均速度看成是滑块经过光电门的瞬时速度。挡板越小,则平均速度越准确地反映该位置上滑块的瞬时速度,显然,如果滑块作匀速直线运动,则滑块通过设在气轨任何位置的光电门时瞬时速度都相等,毫秒计上显示的时间相同,在此情形下,滑块速度的测量值与挡板的大小无关。 若滑块在水平方向受一恒力作用,滑块将作匀加速直线运动,分别测出滑块通过相距S的2个光电门的始末速度和V1和V2则滑块的加速度: 2as=v12–v22 (1-2) 将式(1-1)代入(1-2)中 得: 2as=L2(1/t22-1/t12) (1-3) 其原理如图1. 气垫导轨与水平面的夹角为α 则 a=g*ginα. (1-4) 【待测物理量】: V〈物体运动速度〉、a〈物体运动加速度〉、g〈本地区的加速度〉、α〈气垫导轨与水平面的夹角〉、Δt〈物体在两光电门之间的运动时间〉. 【实验仪器及其使用介绍】: 气垫导轨、数字毫秒计、滑块、游标卡尺、垫块。 一、气垫导轨 气垫导轨是一种现代化的力学实验仪器。实物如下图所示:

实验2自由落体法测定重力加速度(详写)

《实验2 自由落体法测定重力加速度》 实验报告 一、实验目的和要求 1、学会用自由落体法测定重力加速度; 2、用误差分析的方法,学会选择最有利的测量条件减少测量误差。 二、实验描述 重力加速度是很重要的物理参数,本实验通过竖直安放的光电门测量自由落体时间来求重力加速度,如何提高测量精度以及正确使用光电计时器是 实验的重要环节。 三、实验器材 MUJ-5C型计时计数测速仪(精度),自由落体装置(刻度精度),小钢球,接 球的小桶,铅垂线。 四、实验原理 实验装置如图1。 在重力实验装作用下,物体的下落运动是匀加速直线运动, 其运动方程为 s=v0t+1/2g t2 该式中,s是物体在t时间内下落的距离;v0是物体运动的初 速度;g是重力加速度;若测得s, v0,t,即求出g值。 若使v0=0,即物体(小球)从静止释放,自由落体,则可 避免测量v0的麻烦,而使测量公式简化。但是,实际测量S 时总是存在一些困难。本实验装置中,光电转换架的通光孔总 有一定的大小,当小铁球挡光到一定程度时,计时-计数-计频 仪才开始工作,因此,不容易确定小铁球经光电转换架时的挡 光位置。为了解决这个问题,采用如下方法: 让小球从O点处开始下落,设它到A处速度为v0,再经过 t1时间到达B处,令AB间距离为s1,则 gt12 s1=v0t1?1 2 同样,经过时间t2后,小球由A处到达B’处,令AB’间 的距离为s2,则有 s2=v0t2+1/2g t22 化简上述两式,得: 图1 实验装置图g=2(s2t1-s1t2)/ t1t22-t2t12=2(s2/t2-s1/t1)/ t2-t1 --------------------------------------------(1)上述方法中,s2, s1由立柱上标尺读出,巧妙避免了测量距离的困难。(注:B,B’为同一光电门,只是距离A的远近不同)

(完整版)大学物理实验报告答案大全

大学物理实验报告答案大全(实验数据及思考题答案全包括) 伏安法测电阻 实验目的(1) 利用伏安法测电阻。 (2) 验证欧姆定律。 (3) 学会间接测量量不确定度的计算;进一步掌握有效数字的概念。 实验方法原理根据欧姆定律, I R = U ,如测得U 和I 则可计算出R。值得注意的是,本实验待测电阻有两只, 一个阻值相对较大,一个较小,因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式,以减小测量误差。 实验装置待测电阻两只,0~5mA 电流表1 只,0-5V 电压表1 只,0~50mA 电流表1 只,0~10V 电压表一 只,滑线变阻器1 只,DF1730SB3A 稳压源1 台。 实验步骤本实验为简单设计性实验,实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。必要时,可提示学 生参照第2 章中的第2.4 一节的有关内容。分压电路是必须要使用的,并作具体提示。 (1) 根据相应的电路图对电阻进行测量,记录U 值和I 值。对每一个电阻测量3 次。 (2) 计算各次测量结果。如多次测量值相差不大,可取其平均值作为测量结果。 (3) 如果同一电阻多次测量结果相差很大,应分析原因并重新测量。 数据处理 测量次数1 2 3 U1 /V 5.4 6.9 8.5 I1 /mA 2.00 2.60 3.20 R1 / Ω 2700 2654 2656

测量次数1 2 3 U2 /V 2.08 2.22 2.50 I2 /mA 38.0 42.0 47.0 R2 / Ω 54.7 52.9 53.2 (1) 由. % max ΔU =U ×1 5 ,得到U 0.15V , 1 Δ = U 0 075V Δ 2 = . ; (2) 由. % max ΔI = I ×1 5 ,得到I 0.075mA, 1 Δ = I 0 75mA Δ 2 = . ; (3) 再由2 2 3 3 ( ) ( ) I I V u R U R Δ Δ = + ,求得9 10 Ω 1Ω 2 1 1 = × = R R u , u ; (4) 结果表示= (2.92 ± 0.09)×10 Ω, = (44 ±1)Ω 2 3 1 R R 光栅衍射 实验目的 (1) 了解分光计的原理和构造。 (2) 学会分光计的调节和使用方法。 (3) 观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长

大学物理实验报告及答案

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大学物理实验报告~单摆测重力加速度

西安交通大学物理仿真实 验报告 ——利用单摆测重力加速度 班级: : 学号:

交通大学模拟仿真实验实验报告 实验日期:2014年6月1日老师签字:_____ 同组者:无审批日期:_____ 实验名称:利用单摆测量重力加速度仿真实验 一、实验简介 单摆实验是个经典实验,许多著名的物理学家都对单摆实验进行过细致的研究。本实验的目的是学习进行简单设计性实验的基本方法,根据已知条件和测量精度的要求,学会应用误差均分原则选用适当的仪器和测量方法,学习累积放大法的原理和应用,分析基本误差的来源及进行修正的方法。 二、实验原理 用一根绝对挠性且长度不变、质量可忽略不计的线悬挂一个质点,在重力作用下在铅垂平面作周期运动,就成为单摆。单摆在摆角小于5°(现在一般认为是小于10°)的条件下振动时,可近似认为是简谐运动。而在实际情况下,一根不可伸长的细线,下端悬挂一个小球。当细线质量比小球的质量小很多,而且小球的直径又比细线的长度小很多时,此种装置近似为单摆。单摆带动是满足下列公式: 进而可以推出: g L T π2=22 4T L g π=

式中L为单摆长度(单摆长度是指上端悬挂点到球重心之间的距离);g 为重力加速度。如果测量得出周期T、单摆长度L,利用上面式子可计算出当地的重力加速度g。 三、实验容 1.用误差均分原理设计单摆装置,测量重力加速度g. 设计要求: (1)根据误差均分原理,自行设计试验方案,合理选择测量仪器和方法. (2)写出详细的推导过程,试验步骤. (3)用自制的单摆装置测量重力加速度g,测量精度要求△g/g<1%. 可提供的器材及参数: 游标卡尺,米尺,千分尺,电子秒表,支架,细线(尼龙线),钢球,摆幅测量标尺(提供硬白纸板自制),天平(公用). 假设摆长l≈70.00cm;摆球直径D≈2.00cm;摆动周期T≈1.700s; 米尺精度△米≈0.05cm;卡尺精度△卡≈0.002cm;千分尺精度△千≈0.001cm;秒表精度△秒≈0.01s;根据统计分析,实验人员开或停秒表反应时间为0.1s左右,所以实验人员开,停秒表总的反应时间近似为△人≈0.2s.

大学物理实验内容

物理实验教程 3.2 钢丝杨氏模量的测定 3.5 固体的导热系数的测定 3.8 惠更斯电桥 3.14 示波器的使用 3.15 霍尔效应的应用 3.17 分光计的调节和使用 3.19 等厚干涉的应用 407宿舍

3.2钢丝杨氏模量的测定 【实验目的】 1.了解静态拉伸法测杨氏模量的方法 2.掌握光杠杆放大法测微小长度变化的原理和方法 3.学会用逐差法处理数据 【实验内容与步骤】 1.用拉伸法测钢丝的杨氏模量 1.1 调整杨氏模量测定仪 调节杨氏模量测定仪的底脚调整螺钉,使立柱铅直。调节平台的上下位置,使随钢丝伸长的夹具B 上端与沟槽在同一水平面上(为什么?)。加1Kg 砝码在砝码托盘上,将钢丝拉直,检查夹具B 是否能在平台的孔中上下自由地滑动,钢丝是否被上下夹子夹紧. 1.2 调整光杠杆镜尺组 光杠杆后两足置于沟槽内,前足置于夹具B 上,让平面镜竖直,镜尺组安放在光杠杆正前方约1.2m 处,并尽量使望远镜水平并与光杠杆镜面同高,标尺竖直。 调节望远镜(移动或转动望远镜支架)使得从望远镜上方沿镜筒轴线方向在平面镜中能看到标尺的像,调节望远镜的目镜,看清镜筒内的十字叉丝,调节望远镜的调焦旋钮,使标尺的像清晰并无视差。 仔细调节光杠杆,使与望远镜同高的标尺刻度像与十字叉丝的横叉丝重合。(为什么?) 1.3 测量n ? 轻轻的依次将1Kg 的砝码加到砝码托盘上(砝码托自重不计),记录不同力作用下望远镜中标尺读数'i n (共6次),然后将砝码再依次轻轻取下,再记录不同力作用下标尺读数" i n ,两次读数的平均值作为不同力作用下标尺的读数i n ,用逐差法求n ? 注意:测量时应随时注意检查和判断测量数据的合理性;加砝码时勿使砝码托摆动,并将砝码缺口交叉放置,以免倒落。 1.4 测L 、D 用钢卷尺测量光杠杆镜面到标尺的距离D 和上下夹具之间钢丝的长度L 。 1.5 测 b 用印迹法(即将光杠杆拿下放在纸上压出三个脚尖的迹点)测出光杠杆前足到后两足连线的垂直距离b 。 1.6 用螺旋测微计测量钢丝的直径d,选择上中下三处,每处都要在互相垂直方向上各测一次,

大学物理实验报告-单摆测重力加速度

大学物理仿真实验 实验报告 拉伸法钢丝测杨氏模量 实验名称:拉伸法测金属丝的杨氏模量

一、实验目的 1、学会测量杨氏模量的一种方法; 2、掌握光杠杆放大法测量微小长度的原理; 3、学会用逐差法处理数据; 二、实验原理 任何物体(或材料)在外力作用下都会发生形变。当形变不超过某一限度时,撤走外力则形变随之消失,为一可逆过程,这种形变称为弹性形变,这一极限称为弹性极限。超过弹性极限,就会产生永久形变(亦称塑性形变),即撤去外力后形变仍然存在,为不可逆过程。当外力进一步增大到某一点时,会突然发生很大的形变,该点称为屈服点,在达到屈服点后不久,材料可能发生断裂,在断裂点被拉断。人们在研究材料的弹性性质时,希望有这样一些物理量,它们与试样的尺寸、形状和外加的力无关。于是提出了应力F/S(即力与力所作用的面积之比)和应变ΔL/L(即长度或尺寸的变化与原来的长度或尺寸之比)之比的概念。在胡克定律成立的范围内,应力和应变之比是一个常数,即 / ) /( =/ / ((1) ? ) FL = S L L L E? F S E被称为材料的杨氏模量,它是表征材料性质的一个物理量,仅与材料的结构、化学成分及其加工制造方法有关。某种材料发生一定应变所需要的力大,该材料的杨氏模量也就大。杨氏模量的大小标志了材料的刚性。

通过式(1),在样品截面积S 上的作用应力为F ,测量引起的相对伸长量ΔL/L ,即可计算出材料的杨氏模量E 。因一般伸长量ΔL 很小,故常采用光学放大法,将其放大,如用光杠杆测量ΔL 。光杠杆是一个带有可旋转的平面镜的支架,平面镜的镜面与三个足尖决定的平面垂直,其后足即杠杆的支脚与被测物接触,见图1。当杠杆支脚随被测物上升或下降微小距离ΔL 时,镜面法线转过一个θ角,而入射到望远镜的光线转过2θ角,如图2所示。当θ很小时, l L /tan ?=≈θθ (2) 式中l 为支脚尖到刀口的垂直距离(也叫光杠杆的臂长)。根据光的反射定律,反射角和入射角相等,故当镜面转动θ角时,反射光线转动2θ角,由图可 D b =≈θθ22tan (3) 式中D 为镜面到标尺的距离,b 为从望远镜中观察到的标尺移动的距离。 从(2)和(3)两式得到 D b l L 2=? (4) 由此得 D bl L 2=? (5)

(完整版)大学物理实验理论考试题及答案汇总

一、 选择题(每题4分,打“ * ”者为必做,再另选做4题,并标出选做记号“ * ”,多做不给分,共40分) 1* 某间接测量量的测量公式为4 3 23y x N -=,直接测量量x 和y 的标准误差为x ?和y ?,则间接测 量量N 的标准误差为?B N ?=; 4322 (2)3339N x x y x x x ??-==?=??, 3334(3)2248y N y y y y x ??==-?=-??- ()()[]21 23 2 289y x N y x ?+?=? 2* 。 用螺旋测微计测量长度时,测量值=末读数—初读数(零读数),初读数是为了消除 ( A ) (A )系统误差 (B )偶然误差 (C )过失误差 (D )其他误差 3* 在计算铜块的密度ρ和不确定度ρ?时,计算器上分别显示为“8.35256”和“ 0.06532” 则结果表示为:( C ) (A) ρ=(8.35256 ± 0.0653) (gcm – 3 ), (B) ρ=(8.352 ± 0.065) (gcm – 3 ), (C) ρ=(8.35 ± 0.07) (gcm – 3 ), (D) ρ=(8.35256 ± 0.06532) (gcm – 3 ) (E) ρ=(2 0.083510? ± 0.07) (gcm – 3 ), (F) ρ=(8.35 ± 0.06) (gcm – 3 ), 4* 以下哪一点不符合随机误差统计规律分布特点 ( C ) (A ) 单峰性 (B ) 对称性 (C ) 无界性有界性 (D ) 抵偿性 5* 某螺旋测微计的示值误差为mm 004.0±,选出下列测量结果中正确的答案:( B ) A . 用它进行多次测量,其偶然误差为mm 004.0; B . 用它作单次测量,可用mm 004.0±估算其误差; B =?==? C. 用它测量时的相对误差为mm 004.0±。 100%E X δ = ?相对误差:无单位;=x X δ-绝对误差:有单位。

大学物理实验课后答案

实验一霍尔效应及其应用 【预习思考题】 1.列出计算霍尔系数、载流子浓度n、电导率σ及迁移率μ的计算公式,并注明单位。 霍尔系数,载流子浓度,电导率,迁移率。 2.如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向,如何判断样品的导电类型? 以根据右手螺旋定则,从工作电流旋到磁感应强度B确定的方向为正向,若测得的霍尔电压为正,则样品为P型,反之则为N型。 3.本实验为什么要用3个换向开关? 为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响,需要在测量时改变工作电 流及磁感应强度B的方向,因此就需要2个换向开关;除了测量霍尔电压,还要测量A、C间的电位差,这是两个不同的测量位置,又需要1个换向开关。总之,一共需要3个换向开关。 【分析讨论题】 1.若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交,按式(5.2-5)测出的霍尔系数比实际值大还是小?要准确测定值应怎样进行? 若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交,则测出的霍尔系数比实际值偏小。要想准确测定,就需要保证磁感应强度B和霍尔器件平面完全正交,或者设法测量出磁感应强度B和霍尔器件平面的夹角。 2.若已知霍尔器件的性能参数,采用霍尔效应法测量一个未知磁场时,测量误差有哪些来源? 误差来源有:测量工作电流的电流表的测量误差,测量霍尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差,测量霍尔电压的电压表的测量误差,磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等。 实验二声速的测量 【预习思考题】 1. 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态?为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定? 答:缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮,使交流毫伏表指针指示达到最大(或晶体管电压表的示值达到最大),此时系统处于共振状态,显示共振发生的信号指示灯亮,信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置,当发射换能器S1处于共振状态时,发射的超声波能量最大。若在这样一个最佳状态移动S1至每一个波节处,媒质压缩形变最大,则产生的声压最大,接收换能器S2接收到的声压为最大,转变成电信号,晶体管电压表会显示出最大值。由数显表头读出每一个电压最大值时的位置,即对应的波节位置。因此在系统处于共振的条件下进行声速测定,可以容易和准确地测定波节的位置,提高测量的准确度。 2. 压电陶瓷超声换能器是怎样实现机械信号和电信号之间的相互转换的? 答:压电陶瓷超声换能器的重要组成部分是压电陶瓷环。压电陶瓷环由多晶结构的压电材料制成。这种材料在受到机械应力,发生机械形变时,会发生极化,同时在极化方向产生电场,这种特性称为压电效应。反之,如果在压电材料上加交

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大学物理实验答案 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

实验一 物体密度的测定 【预习题】 1.简述游标卡尺、螺旋测微器的测量原理及使用时的注意事项。 答:(1)游标卡尺的测量原理及使用时的注意事项: 游标卡尺是一种利用游标提高精度的长度测量仪器,它由主尺和游标组成。设主 尺上的刻度间距为y ,游标上的刻度间距为x ,x 比y 略小一点。一般游标上的n 个刻度间距等于主尺上(n -1)个刻度间距,即y n nx )1(-=。由此可知,游标上的刻度间距与主尺上刻度间距相差n 1,这就是游标的精度。 教材P33图1-2所示的游标卡尺精度为 mm 501,即主尺上49mm 与游标上50格同长,如教材图1-3所示。这样,游标上50格比主尺上50格(50mm )少一格(1mm ),即游标上每格长度比主尺每格少1÷50 = 0.02(mm), 所以该游标卡尺的精度为0.02mm 。 使用游标卡尺时应注意:①一手拿待测物体,一手持主尺,将物体轻轻卡住,才 可读数。②注意保护量爪不被磨损,决不允许被量物体在量爪中挪动。③游标卡尺的外量爪用来测量厚度或外径,内量爪用来测量内径,深度尺用来测量槽或筒的深度,紧固螺丝用来固定读数。 (2)螺旋测微器的测量原理及使用时的注意事项: 螺旋测微器又称千分尺,它是把测微螺杆的角位移转变为直线位移来测量微小长 度的长度测量仪器。螺旋测微器主要由固定套筒、测量轴、活动套筒(即微分筒)组成。

如教材P24图1-4所示,固定套管D上套有一个活动套筒C(微分筒),两者由高精度螺纹紧密咬合,活动套筒与测量轴A相联,转动活动套筒可带动测量轴伸出与缩进,活动套筒转动一周( 360),测量轴伸出或缩进1个螺距。因此,可根据活动套筒转动的角度求得测量轴移动的距离。对于螺距是0.5mm螺旋测微器,活动套筒C的周界被等分为50格,故活动套筒转动1 格,测量轴相应地移动0.5/50=0.01mm,再加上估读,其测量精度可达到0.001 mm。 使用螺旋测微器时应注意:①测量轴向砧台靠近快夹住待测物时,必须使用棘轮而不能直接转动活动套筒,听到“咯、咯”即表示已经夹住待测物体,棘轮在空转,这时应停止转动棘轮,进行读数,不要将被测物拉出,以免磨损砧台和测量轴。②应作零点校正。 2.为什么胶片长度可只测量一次? 答:单次测量时大体有三种情况:(1)仪器精度较低,偶然误差很小,多次测量读数相同,不必多次测量。(2)对测量的准确程度要求不高,只测一次就够了。(3)因测量条件的限制,不可能多次重复测量。本实验由对胶片长度的测量属于情况(1),所以只测量1次。

大学物理实验报告答案大全(实验数据)

U 2 I 2 大学物理实验报告答案大全(实验数据及思考题答案全包括) 伏安法测电阻 实验目的 (1) 利用伏安法测电阻。 (2) 验证欧姆定律。 (3) 学会间接测量量不确定度的计算;进一步掌握有效数字的概念。 实验方法原理 根据欧姆定律, R = U ,如测得 U 和 I 则可计算出 R 。值得注意的是,本实验待测电阻有两只, 一个阻值相对较大,一个较小,因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式,以减小测量误差。 实验装置 待测电阻两只,0~5mA 电流表 1 只,0-5V 电压表 1 只,0~50mA 电流表 1 只,0~10V 电压表一 只,滑线变阻器 1 只,DF1730SB3A 稳压源 1 台。 实验步骤 本实验为简单设计性实验,实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。必要时,可提示学 生参照第 2 章中的第 2.4 一节的有关内容。分压电路是必须要使用的,并作具体提示。 (1) 根据相应的电路图对电阻进行测量,记录 U 值和 I 值。对每一个电阻测量 3 次。 (2) 计算各次测量结果。如多次测量值相差不大,可取其平均值作为测量结果。 (3) 如果同一电阻多次测量结果相差很大,应分析原因并重新测量。 数据处理 (1) 由 U = U max ? 1.5% ,得到 U 1 = 0.15V , U 2 = 0.075V ; (2) 由 I = I max ? 1.5% ,得到 I 1 = 0.075mA , I 2 = 0.75mA ; (3) 再由 u R = R ( 3V ) + ( 3I ) ,求得 u R 1 = 9 ? 101 &, u R 2 = 1& ; (4) 结果表示 R 1 = (2.92 ± 0.09) ?10 3 &, R 2 = (44 ± 1)& 光栅衍射 实验目的 (1) 了解分光计的原理和构造。 (2) 学会分光计的调节和使用方法。 (3) 观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长 实验方法原理

大学物理实验单摆测重力加速度

大学物理实验单摆测重力加速度 学院: 班级: 姓名: 学号: 时间: 辅导老师: 实验目的 1、研究测定重力加速度的方法; 2、测定本地区的重力加速度。 实验器材 带孔小钢球一个,约1m长的细线一条,铁架台,米尺,数字毫秒计,记时器,螺旋测微仪. 实验原理

一个小球和一根细线就可以组成一 个单摆. 单摆在摆角很小的情况下 做简谐运动.单摆的周期与振幅、摆 球的质量无关.与摆长的二次方根 成正比.与重力加速度的二次方根 成反比. 单摆做简谐运动时,其周期为: 故有: 因此只要测出单摆的摆长L和振动周期T,就可以求出当地的重力加速度g的值,并可研究单摆的周期跟摆长的关系.

实验步骤 (1)取约1m长的细线穿过带孔的小钢球,并打一个比 小孔大一些的结,然后拴在桌边的支架上. (2)用米尺量出悬线长L′,准确到毫米;用螺旋测微 仪测摆球直径,算出半径r。则单摆的摆长为L+r. (3)把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度(例如不 超过10o),然后放开小球让它摆动,用停表分别测量单摆完成10、15、20、25、30、35次全振动所用的时间,求出完成一次全振动所需要的时间,这个平均时间就是单摆的周期. (4)把测得的周期和摆长的数值代入公式,求 出重力加速度g的值. 数据处理 误差分析 ①本实验系统误差主要来源于单摆模型本身是否符 合要求.即:悬点是否固定,是单摆还是复摆,球、线是否符合要求,振动是圆锥摆还是在同一竖直平面内振动,以及测量哪段长度作为摆长等等。只要注意了上面这些方面,就可以使系统误差减小到远小于偶然

误差而忽略不计的程度. ②本实验偶然误差主要来自时间(即单摆周期)的测量上.因此,要注意测准时间(周期).要从摆球经过平衡位置开始计时,并采用倒数计时计数的方法,不能多记或漏记振动次数.为了减小偶然误差,应进行多次测量后取平均值. ③本实验中长度(摆线长、摆球的直径)的测量值.

实验一自由落体重力加速度的测定

实验一自由落体重力加速度的测定 一、实验目的 1. 通过测定重力加速度,加深对匀加速运动规律的理解: 2. 学习用光电法计时; 3. 学习用落体法测定重力加速度. 二、仪器组成 YJ-LG-3自由落体重力加速度测定仪、YJ-LG-3自由落体重力加速度测定仪专用毫秒计、钢球、卷尺等 三、仪器结构 1. YJ-LG-3自由落体重力加速度测定仪专用毫秒 计面板如图l所示 2. 自由落体测定仪如图2所示 四、实验原理 在重力作用下,物体的下落运动是匀加速直线运 动.可用下列方程来描述: 式中s是在时间t内物体下落的距离.g是重力加速度.如果物体下落的初速度为0,即Vo=0时, 可见若能测得物体在最初t秒内通过的距离S,就可以 估算出g的值,在实验中要严格保证初速度为零有一定 的困难.,故常采用下列方法:实验时,让物体从静止开 始自由下落.如图3所示,设它到达A点的速度为V0. 从A点开始,经过时间t1到达B点,令A、B两点的距 离为S1., 则 若保持上述的初始条件不变,则从A点起,经过时

间t2后.物体到达C点.令A、C两点的距离为S2.则 由式3和式4得: 以上两式相减,得: 那么就有 这里不再出现初速度值,式中的各值均可用自由落体测定仪测量得到. 五、实验步骤 1.调节自由落体仪垂直.将重锤装置安装好,调整底座上的调节螺旋,使重锤悬线与 落体仪两立柱平行. 2.将第一光电门放在立柱A处.如离顶端20cm处,调第二光电门于B处.如两光电门相距90cm处,将实验装置上的激光器、接收器与YJ-LG-3自由落体重力加速度测定仪专 用毫秒计连接,打开电源,可看见激光器发出红光. 3.调节上、下两个激光器。使激光束平行地对准重锤线后,取下重锤装置. 4.保持上、下两个激光器位置不变,调节上、下两个接收器分别与对应的激光器对准(使激光束垂直射入接收器入射孔),直至用手指通过上、下两光电门时,专用毫秒计能正常计 时. 5.按动YJ-LG-3自由落体重力加速度测定仪专用毫秒计功能键(使用方法见附录),选择计时精度为0.0001s,(测完一组数据后,按动复位键归零). 6.用手指托住钢球至落球定位孔,迅速松开手指,记录钢球自由下落通过上、下两光 电门的时间t1。 7.用卷尺置于两光电门之间,测出两激光束之间的距离S1。 8. 重复以上步骤,测量八组数据,求平均值. 9.重复以上步骤,改变两光电门距离,用卷尺置于两光电门之间,测出两激光束之间 的距离S2,测量八组t2数据,求平均值. 10.将实验数据填入下表.并按式(8)计算重力加速度g.求其误差.

大学物理实验及答案

大学物理实验试题(一) 一、单项选择题(每小题3分,共10小题) (1).在光栅测量波长的实验中,所用的实验方法是[ ] (A)模拟法(B)干涉法(C)稳态法(D)补偿法 (2).用箱式惠斯登电桥测电阻时,若被测电阻值约为4700欧姆,则倍率选[ ](A)(B)(C)10 (D)1 $ (3).用某尺子对一物体的长度进行15次重复测量,计算得A类不确定度为0.01mm,B类不确定度是0.6mm,如果用该尺子测量类似长度,应选择的合理测量次数为 (A)1次(B)6次(C)15次(D)30次 (4).用惠斯登电桥测电阻时,如果出现下列情况,试选择出仍能正常测 量的情况[ ] (A)有一个桥臂电阻恒为零(B)有一个桥臂电阻恒为无穷大 (C)检流计支路不通(断线)(D)电源与检流计位置互换 (5).研究二极管伏安特性曲线时,正确的接线方法是[ ] (A)测量正向伏安特性曲线时用外接法;测量反向伏安特性曲线时用内接法(B)测量正向伏安特性曲线时用内接法;测量反向伏安特性曲线时用外接法(C)测量正向伏安特性曲线时用内接法;测量反向伏安特性曲线时用内接法 ) (D)测量正向伏安特性曲线时用外接法;测量反向伏安特性曲线时用外接法 (6).在测量钢丝的杨氏模量实验中,预加1Kg砝码的目的是[ ] (A)消除摩擦力(B)使系统稳定 (C)拉直钢丝(D)增大钢丝伸长量 (7).调节气垫导轨水平时发现在滑块运动方向上不水平,应该[ ] (A)只调节单脚螺钉(B)先调节单脚螺钉再调节双脚螺钉(C)只调节双脚螺钉(D)先调节双脚螺钉再调节单脚螺钉(8).示波管的主要组成部分包括[ ]

(A)磁聚集系统、偏转系统、显示屏(B)电子枪、偏转系统、显示屏(C)电聚集系统、偏转系统、显示屏(D)控制极、偏转系统、显示屏 @ (9).分光计设计了两个角游标是为了消除[ ] (A)视差(B)螺距差(C)偏心差(D)色差 (10).用稳恒电流场模拟静电场实验中,在内电极接电源负极情况下,用电压表找等位点与用零示法找等位点相比,等位线半径[ ] (A)增大(B)减小(C)不变(D)无法判定是否变化 二、判断题(每小题3分,共10小题) (1)、准确度是指测量值或实验所得结果与真值符合的程度,描述的是测量值接 近真值程度的程度,反映的是系统误差大小的程度。() (2)、精确度指精密度与准确度的综合,既描述数据的重复性程度,又表示与真 值的接近程度,反映了综合误差的大小程度。() (3)、系统误差的特征是它的有规律性,而随机的特怔是它的无规律性。()(4)、算术平均值代替真值是最佳值,平均值代替真值可靠性可用算术平均偏差、标准偏差和不确定度方法进行估算和评定。() (5)、测量结果不确定度按评定方法可分为A类分量和B类分量,不确定度A 类分量与随机误差相对应,B类分量与系统误差相对应。() ) (6)、用1/50游标卡尺单次测量某一个工件长度,测量值N=10.00mm,用不确 定度评定结果为N =(±)mm。() (7)、在测量钢丝的杨氏弹性模量实验中,预加1Kg砝码的目的是增大钢丝伸长量。() (8)、利用逐差法处理实验数据的优点是充分利用数据和减少随机误差。()(9)、模拟法可以分为物理模拟和数学模拟,因为稳恒电流场和静电场的物理本 质相同,所以用稳恒电流场模拟静电场属于物理模拟。() (10)、系统误差在测量条件不变时有确定的大小和正负号,因此在同一测量条 件下多次测量求平均值能够减少或消除系统误差。() 三、填空题(每空3分,共10空) (1).凡可用仪器或量具直接测出某物理量值的测量,称 1 测量; 凡需测量后通过数学运算后方能得到某物理量的测量,称 2 测量。(2).有效数字的位数越多,说明测量的精度越 3 ;换算单位时, 有效数字的 4 保持不变。 (3).由 5 决定测量结果的有效数字是处理一切有效数字问题的总的根据和原则。 (4).迈克尔逊干涉仪实验中,在测量过程中,读数轮只能朝一个方向旋转,不能

大学物理实验报告范例

怀化学院 大学物理实验实验报告系别数学系年级2010专业信息与计算班级10信计3班姓名张三学号**组别1实验日期2011-4-10 实验项目:验证牛顿第二定律

1.气垫导轨的水平调节 可用静态调平法或动态调平法,使汽垫导轨保持水平。静态调平法:将滑块在汽垫上静止释放,调节导轨调平螺钉,使滑块保持不动或稍微左右摆动,而无定向运动,即可认为导轨已调平。 2.练习测量速度。 计时测速仪功能设在“计时2”,让滑块在汽垫上以一定的速度通过两个光电门,练习测量速度。 3.练习测量加速度 计时测速仪功能设在“加速度”,在砝码盘上依次加砝码,拖动滑块在汽垫上作匀加速运动,练习测量加速度。 4.验证牛顿第二定律 (1)验证质量不变时,加速度与合外力成正比。 用电子天平称出滑块质量滑块m ,测速仪功能选“加速度”, 按上图所示放置滑块,并在滑块上加4个砝码(每个砝码及砝码盘质量均为5g),将滑块移至远离滑轮一端,使其从静止开始作匀加速运动,记录通过两个光电门之间的加速度。再将滑块上的4个砝码分四次从滑块上移至砝码盘上,重复上述步骤。 (2)验证合外力不变时,加速度与质量成反比。 计时计数测速仪功能设定在“加速度”档。在砝码盘上放一个砝码(即 g m 102=),测量滑块由静止作匀加速运动时的加速度。再将四个配重块(每个配重 块的质量均为m ′=50g)逐次加在滑块上,分别测量出对应的加速度。 【数据处理】 (数据不必在报告里再抄写一遍,要有主要的处理过程和计算公式,要求用作图法处理的应附坐标纸作图或计算机打印的作图) 1、由数据记录表3,可得到a 与F 的关系如下: 由上图可以看出,a 与F 成线性关系,且直线近似过原点。 上图中直线斜率的倒数表示质量,M=1/=172克,与实际值M=165克的相对误差: %2.4165 165 172=- 可以认为,质量不变时,在误差范围内加速度与合外力成正比。

大学物理公式大全

第一章 质点运动学与牛顿运动定律 1、1平均速度 v = t △△r 1、2 瞬时速度 v=lim 0△t →△t △r =dt dr 1. 3速度v= dt ds = =→→lim lim △t 0 △t △t △r 1、6 平均加速度a = △t △v 1、7瞬时加速度(加速度)a=lim 0△t →△t △v =dt dv 1、8瞬时加速度a=dt dv =2 2dt r d 1、11匀速直线运动质点坐标x=x 0+vt 1、12变速运动速度 v=v 0+at 1、13变速运动质点坐标x=x 0+v 0t+ 2 1at 2 1、14速度随坐标变化公式:v 2 -v 02 =2a(x-x 0) 1、15自由落体运动 1、16竖直上抛运动 ?????===gy v at y gt v 22122 ???? ???-=-=-=gy v v gt t v y gt v v 2212 02200 1、17 抛体运动速度分量???-==gt a v v a v v y x sin cos 00 1、18 抛体运动距离分量?? ? ??-?=?=20021sin cos gt t a v y t a v x 1、19射程 X=g a v 2sin 2 1、20射高Y= g a v 22sin 20 1、21飞行时间y=xtga —g gx 2 1、22轨迹方程y=xtga —a v gx 2 202 cos 2 1、23向心加速度 a=R v 2 1、24圆周运动加速度等于切向加速度与法向加速度矢量与a=a t +a n 1、25 加速度数值 a=2 2 n t a a + 1、26 法向加速度与匀速圆周运动的向心加速度相同 a n =R v 2 1、27切向加速度只改变速度的大小a t = dt dv 1、28 ωΦR dt d R dt ds v === 1、29角速度 dt φ ωd = 1、30角加速度 22dt dt d d φ ωα== 1、31角加速度a 与线加速度a n 、a t 间的关系 a n =222)(ωωR R R R v == a t =αωR dt d R dt dv == 牛顿第一定律:任何物体都保持静止或匀速直线运动 状态,除非它受到作用力而被迫改变这种状态。 牛顿第二定律:物体受到外力作用时,所获得的加速度a 的大小与外力F 的大小成正比,与物体的质量m 成反比;加速度的方向与外力的方向相同。 1.37 F=ma 牛顿第三定律:若物体A 以力F 1作用与物体B,则同时物体B 必以力F 2作用与物体A;这两个力的大小相等、方向相反,而且沿同一直线。 万有引力定律:自然界任何两质点间存在着相互吸引力,其大小与两质点质量的乘积成正比,与两质点间的距离的二次方成反比;引力的方向沿两质点的连线 1、39 F=G 2 2 1r m m G 为万有引力称量=6、67×10-11 N ?m 2 /kg 2 1、40 重力 P=mg (g 重力加速度) 1、41 重力 P=G 2 r Mm 1、42有上两式重力加速度g=G 2 r M (物体的重力加速度与物体本身的质量无关,而紧随它到地心的距离而变)

大学物理实验课后答案

(1)利用f=(D+d)(D-d)/4D 测量凸透镜焦距有什么优点? 答这种方法可以避免透镜光心位置的不确定而带来的测量物距和像距的误差。 (2)为什么在本实验中利用1/u+1/v=1/f 测焦距时,测量u和v都用毫米刻度的米尺就可以满足要求?设透镜由于色差和非近轴光线引起的误差是1%。 答设物距为20cm,毫米刻度尺带来的最大误差为0.5mm,其相对误差为 0.25%,故没必要用更高精度的仪器。 (3)如果测得多组u,v值,然后以u+v为纵轴,以uv为横轴,作出实验的曲线属于什么类型,如何利用曲线求出透镜的焦距f。 答直线;1/f为直线的斜率。 (4)试证:在位移法中,为什么物屏与像屏的间距D要略大于4f? 由f=(D+d)(D-d)/4D → D2-4Df=d2→ D(D-4f)=d2 因为d>0 and D>0 故D>4f 1.避免测量u、ν的值时,难于找准透镜光心位置所造成的误差。 2.因为实验中,侧的值u、ν、f都相对较大,为十几厘米到几十厘米左右,而误差为1%,即一毫米到几毫米之间,所以可以满足要求。 3.曲线为曲线型曲线。透镜的焦距为基斜率的倒数。 ①当缝宽增加一倍时,衍射光样的光强和条纹宽度将会怎样变化?如缝宽减半,又怎样改变? 答: a增大一倍时, 光强度↑;由a=Lλ/b ,b减小一半 a减小一半时, 光强度↓;由a=Lλ/b ,b增大一倍。 ②激光输出的光强如有变动,对单缝衍射图象和光强分布曲线有无影响?有何影响? 答:由b=Lλ/a.无论光强如何变化,只要缝宽不变,L不变,则衍射图象的光强分布曲线不变 (条纹间距b不变);整体光强度↑或者↓。 ③用实验中所应用的方法是否可测量细丝直径?其原理和方法如何? 答:可以,原理和方法与测单狭缝同。 ④本实验中,λ=632。8nm,缝宽约为5*10^-3㎝,屏距L为50㎝。试验证: 是否满足夫朗和费衍射条件? 答:依题意: Lλ=(50*10^-2)*(632.8*10^-9)=3.164*10^-7 a^2/8=(5*10^-5)^2/8=3.1*10^-10 所以Lλ<

实验二重力加速度的测定(精)

实验二重力加速度的测定 一、单摆法 实验内容 1.学习使用秒表、米尺。 2.用单摆法测量重力加速度。 教学要求 1.理解单摆法测量重力加速度的原理。 2.研究单摆振动的周期与摆长、摆角的关系。 3.学习在实验中减小不确定度的方法。 实验器材 单摆装置(自由落体测定仪),秒表,钢卷尺 重力加速度是物理学中一个重要参量。地球上各个地区重力加速度的数值,随该地区的地理纬度和相对海平面的高度而稍有差异。一般说,在赤道附近重力加速度值最小,越靠近南北两极,重力加速度的值越大,最大值与最小值之差约为1/300。研究重力加速度的分布情况,在地球物理学中具有重要意义。利用专门仪器,仔细测绘各地区重力加速度的分布情况,还可以对地下资源进行探测。 伽利略在比萨大教堂内观察一个圣灯的缓慢摆动,用他的脉搏跳动作为计时器计算圣灯摆动的时间,他发现连续摆动的圣灯,其每次摆动的时间间隔是相等的,与圣灯摆动的幅度无关,并进一步用实验证实了观察的结果,为单摆作为计时装置奠定了基础。这就是单摆的等时性原理。 应用单摆来测量重力加速度简单方便,因为单摆的振动周期是决定于振动系统本身的性质,即决定于重力加速度g和摆长L,只需要量出摆长,并测定摆动的周期,就可以算出g值。 实验原理 单摆是由一根不能伸长的轻质细线和悬在此线下端体积很小的重球所构成。在摆长远大于球的直径,摆球质量远大于线的质量的条件下,将悬挂的小球自平衡位置拉至一边(很小距离,摆角小于5°),然后释放,摆球即在平衡位置左右作周期性的往返摆动,如图2-1所示。 θ 图2-1 单摆原理图

摆球所受的力f 是重力和绳子张力的合力,f 指向平衡位置。当摆角很小时(θ<5°),圆弧可近似地看成直线,f 也可近似地看作沿着这一直线。设摆长为L ,小球位移为x ,质量为m ,则 sin θ= L x f=psin θ=-mg L x =-m L g x (2-1) 由f=ma ,可知a=- L g x 式中负号表示f 与位移x 方向相反。 单摆在摆角很小时的运动,可近似为简谐振动,比较谐振动公式:a =m f =-ω2 x 可得ω= l g 于是得单摆运动周期为: T =2π/ω=2π g L (2-2) T 2 =g 2 4πL (2-3) 或 g=4π22T L (2-4) 利用单摆实验测重力加速度时,一般采用某一个固定摆长L ,在多次精密地测量出单摆的周期T 后,代入(2-4)式,即可求得当地的重力加速度g 。 由式(2-3)可知,T 2 和L 之间具有线性关系,g 2 4π为其斜率,如对于各种不同的 摆长测出各自对应的周期,则可利用T 2—L 图线的斜率求出重力加速度g 。 上述单摆测量g 的方法依据的公式是(2-2)式,这个公式的成立是有条件的,否则将使测量产生如下系统误差: 1. 单摆的摆动周期与摆角的关系,可通过测量θ<5°时两次不同摆角θ1、θ2的周期值进行比较。在本实验的测量精度范围内,验证出单摆的T 与θ无关。 实际上,单摆的周期T 随摆角θ增加而增加。根据振动理论,周期不仅与摆长L 有关,而且与摆动的角振幅有关,其公式为: T=T 0[1+( 21)2sin 22θ+(4231??)2sin 22 θ+……] 式中T 0为θ接近于0o 时的周期,即T 0=2πg L 2.悬线质量m 0应远小于摆球的质量m ,摆球的半径r 应远小于摆长L ,实际上任何一个单摆都不是理想的,由理论可以证明,此时考虑上述因素的影响,其摆动周期为:

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