大学物理单摆实验报告总结_大学物理单摆实验报告结论

大学物理（2）-单摆复摆、能量

四、步骤

角位移 ：偏离竖直线的角度，规定右侧为正。

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形式七、讨论或分析类似

再由转动定律 和摆锤的转动惯量 ，整理可得 运动微分方程

由此可得，单摆的运动是简谐振动，角频率为 ，运动方程：

4.试验内容和步骤.动能 ：

可以看出，动能和势能的和刚好是一固定数：

理论解释：在简谐振动过程中，只有系统的保守内力（如弹性力）做功，其他非保守力和外力均不做功，所以得出结论， 系统作简谐振动的总能量守恒 ，即系统的动能和势能周期性的相互转化，总能量保持恒定。体现在振动过程中，就是 振幅保持不变 ，简谐振动是 等幅运动 。

对时间求导，得：

即再由 ，整理得

伽利略的单摆实验结论 摆长与时间有什么关系?

试验报告四、步骤：：

T=2π√L/g 即单摆的周期与重力加速度的开方成反比,与单摆的摆长的开方成正比,与摆球的质量无关.通常此种关系是在大学物理中用高等数学的知识推导出来的,在高中阶段仅通过实验得出有这样的关系,并没有给出理论上的证明.

，测3次，记入表格。

单摆测重力加速度度实验报告

不确定度均分原理单摆实验如下：

二、原理：在偏角小于5°情况下，单摆近似做简谐运动，由此可得重力加速度，测出摆长L、周期T，代入上式，可算出g值。

三、器材：1m多长的细线，带孔的小铁球，带铁夹的铁架台，米尺，游标卡尺，秒表。

1、

用游标卡尺测小铁球直径d

2、实验原理和装置：需要了解单摆实验的原理和装置设计，明确实验中所用的材料和仪器设备，并知道如何正确作这些装置。2、

把铁夹固定在铁架上端；将细线一端穿过小铁球的孔后打结，另一端固定在铁夹上，

并使摆线长比1m4、略小；

将做成的单摆伸出桌面外，用米尺测出悬吊时的摆线长L′（从悬点到小铁球顶端），也测3次，记入表格。

3、

将摆球拉离平衡位置一段小距离（摆线与竖直方向夹角小于5°）后放开，让单摆

求出所测几次d、L′和t的平均值，用平均值算出摆长，并由此算出g值及其相对误。

5、

确认所测g值在实验允许的误范围之内后，结束实验，整理器材。

重力加速度g的方向总是竖直向下的。在同一地区的同一高度，任何物体的重力加速度都是相同的。重力加速度的数值随海拔高度增大而减小。当物体距地面高度远远小于地球半径时，g变化不大。而离地面高度较大时，重力加速度g数值显著减小，此时不能认为g为常数。

单摆实验报告中有哪些预习问题

这个报告预习中通以弹簧振子为例，总能量E为某常数且满足方程：常会涉及以下几个问若悬线长为 ，重力力矩 ，拉力力矩为0.题：

1、单摆的定义和性质：需要了解单摆的基本定义和性质，包括单摆的构成、运动规律、周期与频率等相关概念。

2.试验原理.把书上的归纳一下,不多半面纸.在原理的后面把试验仪器写上.3、测量与分析：需要了解实验中的测量方法和数据处理技巧，明确测量单摆的周期、振幅等物理量所需的仪器和步骤，同时学会使用电子计时器等仪器进行数据记录和分析。

4、实验注意事项：需要了解实验中的安全注意事项和实验作规范，以确保实验过程安全顺利。

不确定度均分原理单摆实验

这种方法 由能量守恒出发而绕过受力分析 ，对研究其他形式预习报告：的势能 （以弹簧振子为例）：振动十分有利。

重力加速度是物理学中一个重要的力学常量，其测定方法有很多，在大学物理实验中常用到的测量方法是单摆法。但实验原理仅研究了单摆摆球的运动，忽略了摆球大小、浮力、摆线质量等因素的影响，因此测量结果不够。

大学物理实验报告怎么写？

当角位移很小（一般为小于5°）， ，因此摆锤所受力矩为

大学物理实验报告指导老师： 姓名： 学号： 学院： 班级： 重力加速度的测定 一、实验任务 测定银川地区的重力加速度 二、实验要求 测量结果的相对不确定度不超过5% 三、物理模型的建立及比较 初步确定有以下六种模型方案： 方法一、用打点计时器测量 所用仪器为：打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等. 利用自由落体原理使重物做自由落体运动.选择理想纸带，找出起始点0，数出时间为t的P点，用米尺测出OP的距离为h，其中t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2，将所测代入即可求得g. 方法二、用滴水法测重力加速度 调节水龙头阀门，使水滴按相等时间滴下，用秒表测出n个（n取50—100）水滴所用时间t，则每两水滴相隔时间为t′=t/n，用米尺测出水滴下落距离h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2. 方法三、取半径为R的玻璃杯，内装适当的液体，固定在旋转台上.旋转台绕其对称轴以角速度ω匀速旋转，这时液体相对于玻璃杯的形状为旋转抛物面 重力加速度的计算公式推导如下： 取液面上任一液元A，它距转轴为x，质量为m，受重力mg、弹力N.由动力学知： Ncosα-mg=0（1） Nsinα＝mω2x（2） 两式相比得tgα=ω2x/g，又tgα=dy/dx，∴dy=ω2xdx/g， ∴y/x=ω2x/2g.∴g=ω2x2/2y. .将某点对于对称轴和垂直于对称轴点的直角坐标系的坐标x、y测出，将转台转速ω代入即可求得g. 方法四、光电控制计时法 调节水龙头阀门，使水滴按相等时间滴下，用秒表测出n个（n取50—100）水滴所用时间t，则每两水滴相隔时间为t′=t/n，用米尺测出水滴下落距离h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2. 方法五、用圆锥摆测量 所用仪器为：米尺、秒表、单摆. 使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动，用直尺测量出h，用秒表测出摆锥n转所用的时间t，则摆锥角速度ω=2πn/t 摆锥作匀速圆周运动的向心力F=mgtgθ，而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上几式得： g=4π2n2h/t2. 将所测的n、t、h代入即可求得g值. 方法六、单摆法测量重力加速度 在摆角很小时，摆动周期为： 则 通过对以上六种方法的比较，本想尝试利用光电控制计时法来测量，但因为实验室器材不全，故该方法无法进

1.试验目的.

2一、目的：学会用单摆测定重力加速度。.实验仪器.

3.重要物理量和公式：把书上的公式抄了：一般情况下是抄结论性的公式.再对这个公式上的物理量进行分析,说明这些物理量都是什么东东.这是没有充分预习的做法,如果你充分地看懂了要做的试验,你就把整个试验里涉及的物理量写上,再分析.

5.试验数据.做完试验后的记录.这些数据用三线图画.注意标上表号和表名.EG：表1.紫铜环内外径和高的试验数据.

6.试验现象.随便在一个竖直面内来回摆动，用秒表测出单摆30次全振动时间t（当摆球过点时开始计时），也测3次，记入表格。写点.

1.试验目的.方法同上.

3.试验数据及其处理.书上有模板.照着做.一般情况是求平均值,标准偏那些.书上有.注意：小数点的位数一定要正确.

5.讨论.如果那个试验的后面有思考题就把思考提回答了.如果没有就自己想,写点总结性的话.或者书上抄一两句比较具有代表性的句子.

不知道.建议还是借学长学姐的比较好,网络上的不一定可以得高分.每个老师对报告的要求不一样,要照老师的习惯写报告.

大学物理实验报告

指导老师： 姓名： 学号： 学院： 班级： 重力加速度的测定 一、实验任务 测定银川地区的重力加速度 二、实验要求 测量结果的相对不确定度不超过5% 三、物理模型的建立及比较 初步确定有以下六种模型方案： 方法一、用打点计时器测量 所用仪器为：打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等. 利用自由落体原理使重物做自由落体运动.选择理想纸带，找出起始点0，数出时间为t的P点，用米尺测出OP的距离为h，其中t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2，将所测代入即可求得g. 方法二、用滴水法测重力加速度 调节水龙头阀门，使水滴按相等时间滴下，用秒表测出n个（n取50—100）水滴所用时间t，则每两水滴相隔时间为t′=t/n，用米尺测出水滴下落距离h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2. 方法三、取半径为R的玻璃杯，内装适当的液体，固定在旋转台上.旋转台绕其对称轴以角速度ω匀速旋转，这时液体相对于玻璃杯的形状为旋转抛物面 重力加速度的计算公式推导如下： 取液面上任一液元A，它距转轴为x，质量为m，受重力mg、弹力N.由动力学知： Ncosα-mg=0（1） Nsinα＝mω2x（2） 两式相比得tgα=ω2x/g，又tgα=dy/dx，∴dy=ω2xdx/g， ∴y/x=ω2x/2g.∴g=ω2x2/2y. .将某点对于对称轴和垂直于对称轴点的直角坐标系的坐标x、y测出，将转台转速ω代入即可求得g. 方法四、光电控制计时法 调节水龙头阀门，使水滴按相等时间滴下，用秒表测出n个（n取50—100）水滴所用时间t，则每两水滴相隔时间为t′=t/n，用米尺测出水滴下落距离h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2. 方法五、用圆锥摆测量 所用仪器为：米尺、秒表、单摆. 使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动，用直尺测量出h，用秒表测出摆锥n转所用的时间t，则摆锥角速度ω=2πn/t 摆锥作匀速圆周运动的向心力F=mgtgθ，而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上几式得： g=4π2n2h/t2. 将所测的n、t、h代入即可求得g值. 方法六、单摆法测量重力加速度 在摆角很小时，摆动周期为： 则 通过对以上六种方法的比较，本想尝试利用光电控制计时法来测量，但因为实验室器材不全，故该方法无法进行；对其他几种方法反复比较，用单摆法测量重力加速度原理、方法都比较简单且最熟悉，仪器在实验室也很齐全，故利用该方法来测最为顺利，从而可以得到更为的值。 四、采用模型六利用单摆法测量重力加速度 摘要： 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，值与最小值之约为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。 实验器材： 单摆装置（自由落体测定仪），钢卷尺，游标卡尺、电脑通用计数器、光电门、单摆线 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，摆锥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，摆锥即在平衡位置左右作周期性的往返摆动。 f=Psinθ

fθ

T=Pcosθ

P=mg

L摆锥所受的力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 sinθ= f=psinθ=-mg=-mx（2-1） 由f=ma，可知a=-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==-ω2x 可得ω= 于是得单摆运动周期为： T=2π/ω=2π（2-2） T2=L（2-3） 或g=4π2（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，T2和L之间具有线性关系，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T2—L图线的斜率求出重力加速度g。 试验条件及误分析： 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: 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=T0[1+()2sin2+()2sin2+……] 式中T0为θ接近于0o时的周期，即T0=2π 2．悬线质量m0应远小于摆锥的质量m，摆锥的半径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： 3．如果考虑空气的浮力，则周期应为： 式中T0是同一单摆在真空中的摆动周期，ρ空气是空气的密度，ρ摆锥是摆锥的密度，由上式可知单摆周期并非与摆锥材料无关，当摆锥密度很小时影响较大。 4．忽略了空气的粘滞阻力及其他因素引起的摩擦力。实际上单摆摆动时，由于存在这些摩擦阻力，使单摆不是作简谐振动而是作阻尼振动，使周期增大。 上述四种因素带来的误都是系统误，均来自理论公式所要求的条件在实验中未能很好地满足，因此属于理论方法误。此外，使用的仪器如千分尺、米尺也会带来仪器误。 实验步骤 1．仪器调整： 本实验是在自由落体测定仪上进行，故需要把自由落体测定仪的支柱调成铅直。调整方法是：安装好摆锤后，调节底座上的水平调节螺丝，使摆线与立柱平行。 2．测量摆长L 测量摆线支点与摆锥（因实验室无摆球，用摆锥代替）质心之间的距离L。由于摆锥质心位置难找，可用米尺测悬点到摆锥点的距离L1，（测六次），用千分尺测摆锥的直径d，（测六次），则摆长： L=L1-d/2 3．测量摆动周期T 使摆锥摆动幅度在允许范围内，测量摆锥往返摆动50次所需时间t50，重复测量6次，求出T=。测量时，选择摆锥通过点时开始计时，计算时单位统一为秒。 4．将所测数据列于表中，并计算出摆长、周期及重力加速度。 5．实验数据处理 实验数据记录及处理 （1）试验数据记录 仪器误限:游标卡尺Δm=0.02mm,米尺Δm=1mm，电脑通用计数器Δm=0.0001ms。 次数L1（cm）摆 锥高度d(cm)摆长L=L1-d/2(cm)50个周期t50(s)周期T(s)重力加速度g(cm/s2)1101．232．78699．86100．3146100．24259．808159×1022101．252．782100．21293101．282．784100．30584101．252．782100．24025101．272．786100．18646101．242．784100．1953平均101．252．784100．2425

（2）实验数据处理 计算不确定度u(d),u(L1),u(T); ; ; ; 对g=4π2根据合成不确定度的表达式有： 其中： = 因此得9.808159×102×0.0289%=0.28367cm/s2 重力加速度的结果为 g=(9.808159×102±0.002)cm/s2(p=68.3%) E(g)=0.0289% 实验注意事项： 1、摆长的测定中，摆长约为1米，钢卷尺与悬线尽量平行，尽量接近，眼睛与摆锥点平行，视线与尺垂直，以避免误。 2、测定周期T时，要从摆锥摆至点时开始计时，并从点停止计时。这样可以把反应延迟时间前后抵消，并减少人为的判断位置产生的误。 3、钢卷尺使用时要小心收放 4、为满足简谐振动的条件，摆角θ<50，且摆球应在1个平面内摆动。 附录： 其实也可利用改变摆长，用作图法测重力加速度 根据公式T2=L 每改变摆长1次，测1次时间tn,每次改变长度不少于10cm,至少测6组数据。 根据所测数据，作T2－L图线，图解求出重力加速度。 五、参考文献 《普通物理实验》出版社畦永兴许雪芬主编2004.10 《大学物理实验》湖学出版社王国栋主编2002.8 《大学物理实验》高等教育出版社成正维主编2002.12 六、实验总结 本次实验历时三周，从选题、准备实验方案到确定实验方案再到进行实验、撰写实验报告每一步都不简单，在这些过程中需要细心、耐心尤其是恒心。在选题时，因为同班同学都已选好，根据课程设计的要求，我只有两个题目可供选择：重力加速度的测定与电源特性的研究。相比之下，后者比较陌生，所以只有选择了前者。大家似乎都以为重力加速度的测定实验比较老、甚至有点老掉牙，其实我觉得不然。实验是比较熟悉，但之前又有谁认认真真地做出来了？高中的实验设备及知识条件下，大部分的人不可能比较的测定出重力加速度的结果。在科学研究中，永远不存在老的问题。所以，选好题之后，我开始很认真地做。 因为只有认真，才能获得的值。在给题方面，我觉得老师应该给些更贴近生活的题目，少给些以前学过的实验，这样可能更能激发学生的积极性。

大学物理实验报告

通过对引起单摆法测定重力加速度的相关系统误进行修正，得到相对的重力加速度公式和相应的合成标准不确定度公式。对测得的数据进行合理地分析和计算，最终得出较为的实验结果。

实验报告要点

4.试验结果：把上面处理好的数据处理的结果写出来.

一、扉页

大多数情况下，结论是一个段落，总结了实验中发生的事情，设是被接受还是被拒绝，以及这意味着什么。

并非所有的实验报告都有标题页，但是如果讲师想要标题页，那么它应该是一个单独的页面，包括：实验的题目、自己的名字和实验室伙伴的名字、导师的名字、进行实验或提交报告的日期。

二、标题

标题写着做了什么。它应该简短，并描述实验或调查的要点。

三、介绍

通常情况下介绍是解释实验室目标或目的的一个段落。用一句话陈述设。有时介绍可能包含背景信息，简要总结实验是如何进行的，陈述实验的发现，并列出调查的结论。

描述在调查过程中完成的步骤。要足够详细，任何人都可以阅读这一部分并实验。提供一个图表来描述实验设置可能会有所帮助。

五、数据

从过程中获得的数字数据通常以表格的形式呈现。数据包括进行实验时记录的内容。

六、结果

用语言描述数据的含义。有时“结果”部分会与“讨论”部分结合在一起。

数据部分包含数字，“分析”部分包含根据这些数字进行的任何计算。这是解释数据和确定设是否被接受的地方，也是讨论在进行调查时可能犯的任何错误的地方。

八、结论

九、图形和图表

图表和图形都必须标有描述性的标题。在图表上标注轴，确保包含测量单位。一定要参考报告正文中的图和图表。

十、参考

如果研究是基于别人的文献，或者引用了需要文档的事实，那么应该列出这些参考文献。