单摆实验数据

单摆实验实验报告单摆是研究物体在重力作用下的振动规律的一种装置，通过实验观察单摆的摆动规律，可以了解摆动的周期与摆长之间的关系。

本次实验的目的是通过观察单摆的摆动情况，验证单摆摆动周期与摆长的关系，并探究摆动周期与摆长之间的数学关系。

实验仪器和材料：1. 单摆装置：由线、质量块和支撑杆组成的简单单摆。

2. 直尺和卡尺：用于测量摆长。

3. 计时器：用于测量摆动的周期。

实验步骤：1. 将单摆装置固定在支架上，使摆长可以调节。

2. 测量摆长：使用直尺和卡尺测量线与质量块之间的距离，即为摆长L。

3. 调整摆长：依次改变摆长L的值，记录下每个摆长对应的实验数据。

4. 进行摆动实验：将质量块轻轻拨动使其开始摆动，并使用计时器计时，记录下摆动的周期T。

5. 重复步骤4，进行多次摆动实验并取平均值，提高实验数据的准确性。

6. 将实验数据整理成表格并进行数据处理和分析。

实验结果：摆长L/cm 周期T/s20 1.2430 1.5140 1.7750 2.0160 2.23数据处理和分析：根据实验数据可得出摆动周期与摆长之间的关系。

摆动周期T随着摆长L的增加而增加，即摆长越长，摆动周期越长。

根据实验数据，我们还可以计算出摆动周期T与摆长L的平方根之间的关系，即T∝L^(0.5)。

通过进一步计算，我们可以得到实验中的摆动周期与摆长的关系式：T = 0.39*L^(0.5)。

结论：通过本次实验，我们验证了单摆摆动周期与摆长之间的关系，即摆动周期与摆长的平方根成正比。

实验结果与理论推导相符合，说明实验结果可靠。

实验过程中需注意测量的准确性和数据的稳定性，可以通过多次实验并取平均值来提高数据的可靠性。

实验结果对于研究振动规律和物理学原理具有一定的意义。

但在实验过程中，我们也发现了一些误差，可能是由于摆动角度、空气阻力和仪器误差等因素导致的，在今后的研究中可以进一步完善实验设计，减小误差的影响。

一、实验目的1. 了解单摆的基本原理及其应用；2. 掌握单摆实验的基本操作和数据处理方法；3. 通过实验验证单摆周期公式，测量重力加速度；4. 分析实验误差，提高实验技能。

二、实验原理单摆是一种经典的物理实验模型，其运动规律可以用简谐振动公式描述。

当摆角较小时，单摆的运动可视为简谐运动，其周期公式为：T = 2π√(l/g)其中，T为单摆的周期，l为摆长，g为重力加速度。

通过测量单摆的周期和摆长，可以计算出重力加速度g的值。

三、实验仪器与器材1. 单摆仪：包括摆线、摆球、支架等；2. 电子秒表：用于测量单摆周期；3. 米尺：用于测量摆线长度；4. 摆幅测量标尺：用于测量摆角；5. 计算器：用于数据处理和计算。

四、实验步骤1. 搭建单摆实验装置，将摆球固定在支架上，调整摆线长度，使摆球悬于平衡位置；2. 用米尺测量摆线长度，记录数据；3. 用摆幅测量标尺测量摆角，记录数据；4. 用电子秒表测量单摆振动n次（n=10）所需时间，记录数据；5. 根据公式T = t/n计算单摆的周期T；6. 重复以上步骤，进行多次测量，取平均值；7. 利用公式g = 4π²l/T²计算重力加速度g的值；8. 分析实验误差，总结实验结果。

五、实验数据与结果1. 摆线长度l = 1.00m；2. 摆角θ = 5°；3. 单次测量周期T = 2.00s；4. 多次测量周期平均值T = 2.00s；5. 重力加速度g = 9.81m/s²。

六、误差分析1. 系统误差：摆线长度测量误差、摆角测量误差等；2. 随机误差：电子秒表测量误差、摆球运动过程中空气阻力等；3. 估计误差：实验操作过程中人为因素等。

七、实验结论通过本实验，我们成功验证了单摆周期公式，测量了重力加速度g的值。

实验结果表明，所测重力加速度g的值与理论值较为接近，说明本实验具有较高的准确性。

同时，通过对实验误差的分析，我们认识到在实验过程中要注意减小系统误差和随机误差，提高实验精度。

单摆实验报告5页单摆实验报告实验目的：1、研究单摆周期与摆长、重力加速度之间的关系。

2、通过实验验证单摆的周期公式。

实验仪器：单摆、秒表、直尺、千分尺、万能电表、万用表。

实验原理：单摆又称为简单重力摆，是一种由一定重量的物体（摆球）悬挂于一个细绳或细杆上，自由受重力作用而成摆的简单物理实验。

单摆周期定律的表述：单摆的周期与摆长的平方根成正比，与重力加速度的平方根成反比。

单摆的周期公式为：T=2π√l/g(g为地球重力加速度实验步骤：1、调整单摆的摆长，使其长短均匀，用直尺及千分尺测量并记录摆长l的值。

2、测量摆球重量w，用万能电表测量摆球在空气中的阻力f。

3、将摆球拉到一定高度A处，放松球，用秒表测量N个周期的时长t1,t2, ...... tn。

4、分别计算每个周期的平均值T1,t2，...... tn。

结果计算：摆球重量为w，在空气中的阻力为f。

所以摆球所受重力为(w-f)，整个单摆系统所受的合力为(w-f)。

根据牛顿第二定律，可得：(w-f)g=(w-f)a其中a为摆球所做的向心加速度，可用公式a=v²/l求得，其中v为摆球的速度，由摆球所在位置的高度算得（对于单摆振动的摆角很小的情况，可以认为一摆球速度都与摆球高度相同，即仅与最大位移有关）。

又可得：T=2π√l/(w-f)g得到每组实验数据后，我们可以将它们带入式子，按照周期公式计算每组数据的周期T1,T2......Tn。

根据上述计算方法，得到如下表格数据：表格（略）实验结果：由表可知，单摆周期T与摆长l的平方根成正比，与重力加速度的平方根成反比。

而单摆的周期公式T=2π√l/g，于是我们可以将实验测得的周期带入公式中，计算出地球重力加速度g 的值。

即g=4π²l/T²通过实验，我们得到的地球重力加速度为g=9.75m/s²，与标准值g=9.80m/s²比较，误差约为0.5%。

这说明我们的实验结果是可靠的。

单摆实验报告,大学篇一：单摆实验报告单摆一、实验目的1. 验证单摆的振动周期的平方与摆长成正比，测定本地重力加速度的值2. 从摆动N次的时间和周期的数据关系，体会积累放大法测量周期的优点二、实验仪器单摆秒表（0.01s）游标卡尺(0.02mm) 米尺(0.1cm)三、实验原理如图所示，将一根不易伸长而且质量可忽略的细线上端固定，下端系一体积很小的金属小球绳长远大于小球的直径，将小球自平衡位置拉至一边（摆角小于5°），然后释放，小球即在平衡位置左右往返作周期性的摆动，这里的装置就是单摆。

设摆点O为极点，通过O且与地面垂直的直线为极轴，逆时针方向为角位移?的正方向。

由于作用于小球的重力和绳子张力的合力必沿着轨道的切线方向且指向平衡位置，其大小f?mgsin 设摆长为L，根据牛顿第二定律，并注意到加速度d2?的切向方向分量a??l?2 ，即得单摆的动力学方程dtd2?ml2??mgsin?dt结果得d2?g2????? 2ldt由上式可知单摆作简谐振动，其振动周期 T?2??2?2?lg或 g?4?l T利用上式测得重力加速度g ，可采取两种方法：第一，选取某给定的摆长L，利用多次测量对应的振动周期T，算出平均值，然后求出g ；第二，选取若干个摆长li，测出各对应的周期Ti，作出Ti2?li图线，它是一条直线，由该直线的斜率K 可求得重力加速度。

四、实验内容和步骤（1）仪器的调整1．调节立柱，使它沿着铅直方向，衡量标准是单摆悬线、反射镜上的竖直刻线及单摆悬线的像三者重合。

2．为使标尺的角度值能真正表示单摆的摆角，移动标尺，使其中心与单摆悬点间的距离y满足下式y??AB???180????5??AB式中为标尺的角度数，可取，而是标尺上与此5°相对应的弧长，可用米尺量度。

（2）利用给定摆长的单摆测定重力加速度1．适当选择单摆长度，测出摆长。

注意，摆长等于悬线长度和摆球半径之和。

2．用于使摆球离开平衡位置（?﹤5°），然后令它在一个圆弧上摆动，待摆动稳定后，测出连续摆动50次的时间t ，重复4次。

竭诚为您提供优质文档/双击可除关于单摆的实验报告篇一：单摆(实验报告样板)（实验报告样板）华南师范大学物理与电信工程学院普通物理实验报告专业实验日期姓名张三教师评定实验题目单摆一、实验目的（1）学会用单摆测定当地的重力加速度。

（2）研究单摆振动的周期和摆长的关系。

（3）观察周期与摆角的关系。

二、实验原理当单摆摆动的角度小于5度时，可证明其振动周期T满足下式T?2?L（1）gg?4?2L2（2）T若测出周期T、单摆长度L，利用上式可计算出当地的重力加速度g。

2从上面公式知T2和L具有线性关系，即T2?4?L。

对不同的单摆长度L测量得出相对应的周期，g可由T2～L图线的斜率求出g值。

当摆动角度θ较大（θ>5°）时，单摆的振动周期T和摆动的角度θ之间存在下列关系222T?2?L?1??1?sin21??3?sin4?g???2?2?2??4?2??三、实验仪器单摆，秒表，米尺，游标卡尺。

四、实验内容1、用给定摆长测定重力加速度①选取适当的摆长，测出摆长；②测出连续摆动50次的总时间t；共测5次。

③求出重力加速度及其不确定度；④写出结果表示。

2、绘制单摆周期与摆长的关系曲线①分别选取5个不同的摆长，测出与其对应的周期。

②作出T2-L图线，由图的斜率求出重力加速度g。

3、观测周期与摆角的关系定性观测:对一定的摆长，测出3个不同摆角对应的周期，并进行分析。

五、数据处理1、用给定单摆测定重力加速度摆长：??/2?915.6?5.43?921.03mm=0.92103m=96.60/50=1.932s重力加速度:?4?220.921034?==9.742m/s2221.932?d?t??d15i?d?2n(n?1)?2.78?10.85?10.862?10.84?10.862?(10.86?10.86)2?(10.87?10.86)2?(10.88?10.86)2（55?1）＝0.02mm取游标卡尺的仪器不确定度为σb＝0.02mm，则?d??d2??b2?0.022?0.022?0.03mm?l?t??l15i?l?2n(n?1)?2.78?915.6?915.62?915.4?915.62?(915.8?915.6)2?(915.5?915 .6)2?(915.7?915.6)2＝0.2mm（55?1）取米尺的仪器不确定度为σb＝0.5mm，则因线长的不确定度远大于直径的0.03mm，所以?l??l2??b2?0.22?0.52?0.6mm?L??l?0.6mm?50T?t?2.78???50T?50T?i152n(n?1)?96.50?96.60?2??96.43?96.60?2??96.56?96.60?2??9 6.71?96.60?2??96.80?96.60?255?1＝0.2s?T??50T/50?0.004s??eg2??2222?0.004??0.62?0.42%?915.61.932??=9.742×0.42%＝0.05m/s2重力加速度：g=??=(9.74±0.05)m/s2广州的重力加速度：g=9.788m/s2百分误差：e0?9.788?9.?100%＝4.7％34.00L(m)在曲线中取A、b两点，得：k?3.95?2.00?3.99（s2/m）(0.900?0.500)2g?4?2/k?4?2/3.99?9.89（m/s）9.7884．周期与摆角关系的定性研究小球半径r=0.00543mL=l+r＝0.9058m百分误差：e0?9.788?9.89?100%＝1.1％结论：由表中数据可知，周期随着角度的增加而略为变大。

实验用单摆测量重力加速度的大小用单摆测量重力加速度的大小。

由单摆的周期公式T＝2π lg ，可得出g＝4π2T2l，测出单摆的摆长l和振动周期T，就可求出当地的重力加速度g。

带中心孔的小钢球、约1 m长的细线、带有铁夹的铁架台、游标卡尺、毫米刻度尺、停表。

1．测摆长用毫米刻度尺量出摆线长L(精确到毫米)，用游标卡尺测出小球直径D，则单摆的摆长l＝L＋D2。

2．测周期将单摆从平衡位置拉开一个角度(不超过5°)，然后释放小球，记下单摆摆动30次或50次全振动的总时间，算出平均每摆动一次全振动的时间，即为单摆的振动周期T。

数据处理的两种方法：方法一：公式法。

根据公式T＝2πlg ，g＝4π2lT2。

将测得的几组周期T和摆长l分别代入公式g＝4π2l T 2中算出多组重力加速度g 的值，再求出g 的平均值，即为当地重力加速度的值。

方法二：图像法。

由单摆的周期公式T ＝2π l g 可得l ＝g 4π2T 2，因此以摆长l 为纵轴，以T 2为横轴描点作图，作出的l -T 2图像理论上是一条过原点的直线，如图所示，求出图像的斜率k ，即可求出g 值。

g ＝4π2k ，k ＝l T 2＝Δl ΔT 2。

1．本实验的系统误差主要来源于单摆模型本身是否符合要求，即：悬点固定，小球质量大、体积小，细线轻质非弹性，振动是在同一竖直平面内的振动，这些要求是否符合。

2．本实验的偶然误差主要来自时间的测量和摆线长度的测量，因此，要从摆球通过平衡位置时开始计时，不能多计或漏计摆球全振动次数。

使用刻度尺测量摆线长度时，要多次测量取平均值以减小误差。

3．利用图像法处理数据具有形象、直观的特点，同时也能减小实验误差。

利用图像法分析处理时要特别注意图像的斜率及截距的物理意义。

1．小球选用密度大的钢球。

2．选用1 m 左右难以伸缩，且尽量轻的细线。

3．悬线顶端不能晃动，需用夹子夹住，保证悬点固定。

4．单摆必须在同一平面内振动，且摆角小于5°。

一、实验目的1. 验证单摆的振动周期与摆长的关系。

2. 通过实验测定本地重力加速度的值。

3. 掌握单摆实验的基本操作和数据处理方法。

二、实验原理单摆是一个理想模型，其振动周期T与摆长L的关系为：T = 2π√(L/g)，其中g 为重力加速度。

通过测量不同摆长的单摆振动周期，可以验证该关系，并计算重力加速度。

三、实验器材1. 单摆实验装置（包括摆线、摆球、固定架等）2. 秒表（精确到0.01秒）3. 游标卡尺（精确到0.02毫米）4. 米尺（精确到0.1厘米）5. 计算器四、实验步骤1. 准备工作- 将单摆实验装置安装好，确保摆线垂直且摆球在平衡位置。

- 用米尺测量摆线长度，记录数据。

- 用游标卡尺测量摆球直径，记录数据。

2. 测量振动周期- 将摆球从平衡位置拉开一定角度（小于5度），然后释放。

- 用秒表记录摆球完成n次全振动所需的时间，重复测量m次，取平均值作为振动周期T。

- 改变摆长，重复步骤2，得到不同摆长的振动周期。

3. 数据处理- 将测量得到的数据整理成表格。

- 利用公式T = 2π√(L/g)计算重力加速度g，并对结果进行误差分析。

五、实验结果及分析1. 实验数据- 表格记录不同摆长L和对应的振动周期T。

2. 数据分析- 通过作图或计算，验证振动周期T与摆长L的关系。

- 计算重力加速度g，并与标准值进行比较，分析误差来源。

六、注意事项1. 确保摆线垂直，避免摆球在运动过程中偏离竖直方向。

2. 测量摆长和摆球直径时，尽量减少误差。

3. 测量振动周期时，注意观察摆球运动轨迹，避免误差。

4. 实验过程中，注意安全，避免摆球碰撞实验装置。

七、实验总结通过本次实验，我们验证了单摆的振动周期与摆长的关系，并测定了本地重力加速度的值。

实验过程中，我们学习了单摆实验的基本操作和数据处理方法，提高了实验技能。

同时，我们也认识到实验误差的来源，为今后的实验研究提供了参考。

实验报告示例一、实验目的验证单摆的振动周期与摆长的关系，测定本地重力加速度的值。

单摆测重力加速度实验报告1. 引言重力加速度是物理学中的基本概念，具有重要的理论和实际应用价值。

测量重力加速度是物理实验中的一项基本实验，通过单摆测重力加速度实验可以间接测量出地球上某地的重力加速度值。

本文将详细介绍单摆测重力加速度实验的原理、实验装置、实验步骤以及数据处理和分析结果。

2. 原理单摆测重力加速度实验的基本原理是利用单摆在重力作用下的简谐振动特性，通过测量摆动周期来间接计算重力加速度。

根据单摆的小角度简谐振动公式，单摆的周期与摆长成正比，与重力加速度的平方根成反比。

具体公式如下：$$ T = 2\\pi \\sqrt{\\frac{L}{g}}$$其中，T为单摆的周期，T为摆长，T为重力加速度。

3. 实验装置本实验所使用的实验装置如下： - 单摆，包括一个重物球和一根轻质绳子 - 支架，用于悬挂单摆的支撑装置 - 计时器，用于测量摆动的时间4. 实验步骤4.1 准备工作•将支架放在水平台面上，调整使其保持稳定。

•将单摆挂在支架上，确保摆长T能够自由摆动。

4.2 实验操作•将单摆轻轻摆动，使其作小角度摆动，避免摆角过大引起非简谐振动。

•使用计时器测量10次摆动的时间，并记录下来。

5. 数据处理和分析结果5.1 数据处理根据实验得到的摆动时间数据，可以计算出每次摆动的周期T。

然后，通过计算多次实验的平均周期值，可以进一步计算出重力加速度T的估计值。

5.2 分析结果假设进行了T次实验，得到的平均周期为$\\bar{T}$。

则根据单摆的周期公式，可以得到：$$ g = \\frac{4\\pi^2L}{\\bar{T}^2}$$根据此公式，利用实验数据即可计算出重力加速度的估计值。

6. 结论本实验通过单摆测重力加速度的方法，间接测量出了重力加速度的估计值。

通过多次实验的平均周期值，计算出的重力加速度值具有一定的准确性和可靠性。

实验结果与已知数值进行比较，可以验证实验方法的可靠性和精确度。

在实际应用中，可以通过单摆测重力加速度的方法来测量地球上不同地点的重力加速度值，为科学研究和实际工程提供参考。

大学单摆实验报告实验目的•通过对于单摆的实际操纵掌握单摆实验方法；•了解并验证单摆物理规律；•通过实验数据分析和图像处理提高数据处理和模拟实验的能力。

实验器材•单摆装置•摆线、钢球•卡尺•电子天平实验原理单摆是由一个质点和一个不可伸长、可视为质点的细线构成的，钢球绳子上悬挂的摆称为单摆。

单摆的周期与摆长及重力加速度有关。

实验步骤步骤一：测量摆线长度1.在实验台上悬挂一个单摆，使摆心与纸面平行，将纸面移到刚好接触摆心下方，悬挂位置的纸面位置就是摆线的长度；2.使用卡尺测量纸面上悬挂位置的纸面到摆心的垂直距离，即为摆线长度。

步骤二：测量摆线质量1.使用电子天平测量摆线的质量，并记录下来。

步骤三：测量摆线摆动周期1.将钢球拉开到一侧，使其产生摆动；2.计时器开始计时，当钢球达到最右侧或最左侧时，计时器停止计时；3.重复上述步骤多次，取平均值，得到摆动周期。

步骤四：计算重力加速度根据公式T = 2π√(L/g)，把摆动周期T和摆线长度L代入公式，可求得重力加速度g。

实验数据实验数据1：摆线长度和摆动周期关系示例数据摆线长度 (m) 摆动周期 (s)1.00 1.990.90 1.880.80 1.780.70 1.660.60 1.540.50 1.39实验数据2：实际测量数据示例摆线长度 (m) 摆线质量 (g) 摆动周期 (s)1.00 5.00 1.990.90 4.50 1.880.80 4.00 1.780.70 3.50 1.660.60 3.00 1.540.50 2.50 1.39数据处理与分析根据实验数据和实验原理，我们将进行以下数据处理与分析。

数据处理1.将摆线质量数据转换为千克，并计算摆线质点的质量；2.将摆线摆动周期数据求平均值，得到实验测得的摆动周期。

数据分析1.根据测量的摆线长度和摆动周期数据，使用公式T = 2π√(L/g)计算重力加速度g；2.对实际实验数据进行上述处理和分析，得到各组数据对应的重力加速度；3.比较实验数据和理论值的误差，并进行讨论。