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实验项目名称用单摆测量重力加速度实验目的1.练习使用米尺(刻度尺),测量单摆的摆长2.学会利用智能手机测量单摆的周期3.求出当地重力加速度的值实验原理和实验内容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,此种装置称为单摆,单摆的周期只与摆长和重力加速度有关如果测量出单摆的周期和摆长,就可以计算出重力加速度g=4π^2*l/T^2实验时,测量一个周期的相对误差较大,一般是测量连续摆动n个周期的时间t,则T=t/n因此g=4π^2*n^2*l/t^2式中l为单摆长度单摆长度是指上端悬挂点到球心之间的距离;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从上面公式知T^2和L具有线性关系,即T^2=4π^2*L/g对不同的单摆长度L测量得出相对应的周期,可由T^2~L曲线的斜率求出g值实验以
1.直接用手机作为单摆进行重力加速度的测量将细绳一端固定在竖直墙面上,另一端固定在手机上,让手机面与墙面平行,做成一个单摆
2.通过手机光传感器测量单摆周期,进而测量重力加速度选取适当物体(可选择小石块或者家中有的金属小球等)作为摆球,将细绳一端固定在竖直墙面上,另一端固定在摆球上,让摆线与墙面平行,做成一个单摆,同时,将手机放置在摆球正__且其光传感器正对摆球,仪器设备的记录智能手机phyphox软件细绳小球或其他东西实验内容及数据记录(可使用EX__l数据导入,注意有效数字,标明单位)
1.直接用手机作为单摆进行重力加速度的测量a将细绳一端固定在竖直墙面上,另一端固定在手机上,让手机面与墙面平行,做成一个单摆b用米尺(刻度尺)测量摆线长度,并在APP中的G栏目中填写入摆长c设定延迟测量及测量时长后,将手机摆动一个小的角度(小于5°),__手机屏幕上三角标志开始测量,松开手机使其摆动,软件会根据陀螺仪测量的数据自动记录单摆的周期和频率观察手机测量数据,等待测量停止d改变摆长多次测量,并记录相关数据
2.通过手机光传感器测量单摆周期,进而测量重力加速度a选取适当物体作为摆球,将细绳一端固定在竖直墙面上,另一端固定在摆球上,让摆线与墙面平行,做成一个单摆,同时,将手机放置在摆球正__且其光传感器正对摆球,b打开软件中“原始传感器”下的“光”,用米尺(刻度尺)测量摆线长度并进行记录c将摆球摆动一个小的角度(小于5°),__三角标志开始测量,松开摆球使其摆动,软件会根据光传感器测量的数据自动记录单摆对光的影响情况观察手机测量数据,等待测量停止d改变摆长多次测量,并记录相关数据实验数据的处理(给出不确定度的计算结果及实验结果的表达式,必须有计算过程,注意有效位数保留和单位,画图可使用电脑绘图)1实验中2实验中根据T^2=4π^2*L/gg=4π^2*
0.35/
1.223^2=
9.238m/s^2g=4π^2*
0.40/
1.274^2=
9.790m/s^2实验结果的误差分析与问题讨论(这是培养分析能力的重要环节,一定认真完成)
1.由于实验以手机为工具完成,手机的单摆问题以及手机的硬件问题可能会引起误差
2.由于为自制单摆,摆线的线长,线连接手机的中心平衡,以及摆球的摆动,空气阻力问题这些都会引起最后实验结果的误差
3.2实验中以手机中的光传感器为基础,单摆摆动过程中,光线的突然变化可能也为实验误差之一实验思考题解答
1、用手机直接做单摆时,摆长如何测量?手机的尺寸能够确定,从其中心为摆线的连接点,固定点到辞典的距离即为摆长,在用直尺测量即可
2、用手机光传感器测量时,如果测量出的图像不正确,可能原因有哪些?光线的变化,物体摆动不在__面上,空气阻力,手机未水平放置
3、对比方法
1、2的测量结果,哪种方法测量更加准确?___?。