单摆 大物实验实验报告

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。

单摆实验报告第一篇：单摆实验原理和实验装置一、实验原理单摆实验是研究简谐振动的基本实验之一，它是利用牛顿力学的基本原理和能量守恒定律，来探究单摆振动的特征和规律。

单摆实验中，我们可以测量摆的周期、振幅等参数，以验证其满足简谐振动的特性。

二、实验装置单摆实验的装置通常由摆杆、铅球、计时器和支架等组成。

具体实验装置如下：摆杆：由一根细且坚韧的杆子组成，可用金属杆或木制杆制成。

铅球：实验中有许多不同重量和大小的铅球可供使用，可以根据实验需求选择。

计时器：用于测量摆的周期，通常使用电子计时器或手机计时等设备。

支架：用于支撑摆杆和铅球，通常由钢架或木架制成。

三、实验步骤1. 将摆杆固定到支架上，并挂上铅球，调整铅球的高度，使其能够自由地摆动。

2. 用计时器测量摆杆的周期，并记录下来。

3. 改变铅球的重量和长度，并重复步骤2，记录下来不同条件下的周期和振幅等参数。

4. 使用数据处理软件处理实验数据，提取出实验结果。

四、实验注意事项1. 实验过程中，要注意铅球摆动的幅度，避免气流和震动对实验数据的影响。

2. 同一摆杆和铅球要保持固定，否则，实验数据将有很大的偏差。

3. 实验过程中，要注意安全事项，避免伤害自己和他人。

5. 实验结果通过单摆实验，我们可以得到摆的周期、振幅等参数，以验证摆的运动满足简谐振动特性。

同时，我们还可以通过实验数据的统计分析，得出摆的振幅与周期之间的关系函数。

这些数据和函数可以用于学习和探究简谐振动的基本规律和特征。

总之，单摆实验是一项非常基础和重要的物理实验，可以帮助学生深入理解简谐振动的特性和规律，同时也提高学生的实验技能和数据处理能力。

一、实验目的1. 了解单摆的基本原理和运动规律；2. 掌握单摆实验的基本操作步骤和测量方法；3. 通过实验验证单摆的周期与摆长、摆角的关系；4. 测定当地的重力加速度。

二、实验原理单摆是一种理想化的物理模型，它由一根不可伸长的细线和一个小球组成。

当小球从某一角度被释放后，在重力作用下，小球将进行周期性的往返运动。

单摆的运动可以近似看作简谐振动，其周期T与摆长L、重力加速度g之间的关系为：T = 2π√(L/g)当摆角θ较小时（一般不超过5°），单摆的运动可以近似看作简谐振动，此时单摆的周期T与摆角θ无关。

但当摆角较大时，单摆的运动将偏离简谐振动，周期T将随摆角θ的增加而增加。

三、实验仪器1. 单摆装置：由一根细线和一个小球组成；2. 秒表：用于测量单摆的周期；3. 水平仪：用于调节摆线水平；4. 刻度尺：用于测量摆长；5. 游标卡尺：用于测量小球直径。

四、实验步骤1. 装置单摆：将细线固定在支架上，将小球悬挂在细线末端，调节摆线水平；2. 测量摆长：使用刻度尺测量摆线长度，即为摆长L；3. 测量小球直径：使用游标卡尺测量小球直径，即为小球直径D；4. 测量周期：将小球拉至一定角度，释放后，使用秒表测量单摆完成N次往返运动所需时间t；5. 计算周期：周期T = t/N；6. 重复上述步骤，进行多次测量，以减小误差。

五、实验数据及处理1. 测量摆长L：L1 = 100.0 cm，L2 = 100.1 cm，L3 = 100.2 cm，平均摆长L = (L1 + L2 + L3)/3 = 100.1 cm；2. 测量小球直径D：D1 = 1.00 cm，D2 = 1.01 cm，D3 = 1.02 cm，平均直径D = (D1 + D2 + D3)/3 = 1.01 cm；3. 测量周期T：T1 = 2.01 s，T2 = 2.02 s，T3 = 2.03 s，平均周期T = (T1 + T2 + T3)/3 = 2.02 s；4. 计算重力加速度g：g = 4π²L/T² = 4π²×100.1 cm/(2.02 s)² ≈ 9.81m/s²。

大学物理单摆实验报告引言在大学物理课程中，单摆实验是一项非常经典的实验项目。

通过研究单摆的运动规律，我们可以更好地理解和应用牛顿力学原理。

本实验旨在通过测量单摆的周期和摆长，来研究重力对摆动的影响，并验证单摆运动的理论公式。

实验器材和测量方法本实验所使用的器材包括：一根轻质绳子、一颗小钢球、一把光滑的铁锤、一个可以固定在实验台上的固定支架。

在实验时，我们首先将绳子固定在支架上，然后将钢球系在绳子的另一端，使其形成一个单摆系统。

为了减小气阻的影响，我们尽量保持钢球在运动过程中的位移小且速度较慢。

实验过程和数据处理在进行实验之前，我们首先测量了绳子的长度（摆长）为0.5m，并记录下来。

然后，我们将钢球从静止状态释放，开始记录钢球的振动时间和振动的周期。

通过重复以上操作，我们取得了多组数据。

为了消除人为误差，我们需要对实验数据进行处理。

首先，我们计算了每一次摆动的周期T，公式为T = t/n，其中t表示总时间，n表示总摆动次数。

然后，我们计算了摆长L与周期T的平方的关系，即L = T^2/4π^2。

最后，我们使用Matlab等工具对这些数据进行拟合曲线的绘制和拟合参数的计算。

实验结果和讨论根据我们的实验数据处理结果，我们得到了摆长L与周期T的平方的关系曲线，并拟合出了直线。

根据拟合直线的斜率和截距，我们可以计算出实际的重力加速度g和摆长L之间的关系。

通过比较实验测得的g值与理论值（9.8m/s^2）进行对比，我们可以评估实验的准确性和误差大小。

如果实验数据与理论值接近，说明实验结果可靠；反之，说明存在一定的误差。

同时，我们还可以通过计算误差范围和相对误差来更准确地评估实验结果的可靠性。

在讨论实验结果时，我们还可以进一步分析实验中的误差来源。

例如，气阻、摆长的测量误差、系统摩擦等都可能对实验结果产生影响。

通过分析这些误差来源，我们可以提出相应的改进措施，以提高实验的准确性和精度。

结论通过本实验的进行，我们成功地研究了单摆的运动规律，并验证了理论公式。

单摆的实验报告概述：单摆是一种简单而重要的物理实验器材，通过对单摆的实验研究，可以帮助我们深入理解摆动的运动规律和影响因素。

本实验旨在通过测量摆的周期，并进一步确定摆长与周期的关系，以及摆动角度对周期的影响。

实验设备和方法：我们使用了一个简单的单摆装置，包括一个细线、一根较重的小球和一个支撑点。

摆长通过细线的长度来调节，支撑点固定在一个固定的支撑架上。

实验中，我们首先固定摆长，然后用一个角度计测量摆动角度，并用计时器记录摆动的时间。

实验过程：1. 准备工作：将支撑点固定在支撑架上，确保摆长可调节。

调整细线的长度，使得摆长在合适的范围内。

2. 固定摆长：选择一个合适长度的细线，使得小球在摆动时，能够完成足够多的周期。

3. 角度测量：选择一个固定的起始位置，用角度计记录小球的摆动角度，并记录下来。

4. 时间测量：用计时器记录小球完成一个完整周期所需的时间。

5. 重复实验：为了提高测量的准确性，进行多次实验，取平均值作为最终结果。

实验数据：通过以上实验方法，我们进行了多次实验，并记录了摆长与周期之间的关系，以及摆动角度对周期的影响。

结果分析：1. 摆长与周期的关系：我们发现，在相同摆动角度下，摆长与周期之间存在正相关关系。

即摆长增加，周期也相应增加。

这符合我们对摆动规律的理解，摆长增加会导致摆动频率减小，从而周期增加。

2. 摆动角度对周期的影响：通过改变摆动角度进行实验，我们发现，摆动角度对周期的影响并不明显。

在小范围内的摆动角度变化对周期几乎没有影响。

然而，当摆动角度过大时，我们观察到周期随之略微增加。

结论：通过实验，我们得出结论如下：1. 摆长与周期之间存在正相关关系，摆长增加，周期增加。

2. 摆动角度对周期的影响较小，在小范围内的摆动角度变化对周期影响不明显，但是过大的摆动角度会导致周期增加。

讨论：在实验过程中，我们注意到一些可能造成误差的因素，例如空气阻力对摆动的影响以及摆动角度的测量误差等。

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。

1. 了解单摆的运动规律，验证单摆的周期公式；2. 学习使用秒表等计时工具，提高实验操作的准确性；3. 培养实验观察、分析问题的能力。

二、实验原理单摆是一个理想的物理模型，由一根不可伸长、不可压缩的细绳和一端固定的小球组成。

当摆球从平衡位置出发，在重力作用下做周期性运动，其运动规律可以用以下公式表示：T = 2π√(L/g)其中，T为单摆的周期，L为摆长，g为重力加速度。

三、实验器材1. 单摆：一根不可伸长、不可压缩的细绳，一端固定一个小球；2. 秒表：用于测量单摆的周期；3. 米尺：用于测量摆长；4. 比重计：用于测量小球的质量；5. 计算器：用于计算实验数据。

四、实验步骤1. 将单摆悬挂在支架上，确保摆球处于平衡位置；2. 使用米尺测量摆长L，记录数据；3. 使用比重计测量小球的质量m，记录数据；4. 将秒表调至0秒，当摆球通过平衡位置时启动秒表；5. 当摆球再次通过平衡位置时停止秒表，记录周期T；6. 重复步骤4和5，至少测量5次，记录数据；7. 对实验数据进行处理和分析。

实验次数 | 摆长L（m） | 小球质量m（kg） | 周期T（s）1 | 1.00 | 0.20 | 2.302 | 1.00 | 0.20 | 2.283 | 1.00 | 0.20 | 2.294 | 1.00 | 0.20 | 2.315 | 1.00 | 0.20 | 2.27六、数据处理与分析1. 计算平均周期T：T平均 = (T1 + T2 + T3 + T4 + T5) / 5T平均 = (2.30 + 2.28 + 2.29 + 2.31 + 2.27) / 5T平均 = 2.29秒2. 计算理论周期T理论：T理论= 2π√(L/g)T理论= 2π√(1.00/9.8)T理论≈ 2.02秒3. 计算相对误差：相对误差 = |T理论 - T平均| / T理论× 100%相对误差 = |2.02 - 2.29| / 2.02 × 100%相对误差≈ 12.6%4. 分析实验结果：根据实验数据，单摆的平均周期为2.29秒，与理论值2.02秒相比，相对误差为12.6%。

大学单摆实验报告大学单摆实验报告摘要：本实验旨在通过单摆实验，研究摆长对摆动周期的影响，并验证摆动周期与摆长的关系是否符合理论预测。

实验结果表明，摆动周期与摆长存在着一定的线性关系，且符合理论预期。

本实验不仅加深了对摆动现象的理解，还巩固了实验技能。

1. 引言单摆实验是物理学中常见的实验之一，通过观察摆动周期与摆长的关系，可以研究物体在重力作用下的运动规律。

根据理论预测，摆动周期与摆长之间存在着一定的线性关系，即摆长越大，摆动周期越长。

本实验旨在通过实际测量，验证这一理论预测。

2. 实验装置与方法2.1 实验装置本实验所使用的装置包括摆线、铅球、支架、计时器等。

2.2 实验方法首先，将摆线固定在支架上，确保摆线垂直。

然后，在摆线的下端悬挂一个铅球，使其形成一个单摆。

调整铅球的位置，使摆线与铅球的重心重合。

接下来，将摆球拉至一定角度，释放后开始计时，记录摆动周期。

重复以上步骤，分别改变摆长，进行多组实验。

3. 实验结果与分析通过实验测量，得到了不同摆长下的摆动周期数据，如下表所示：摆长（m）摆动周期（s）0.2 1.450.4 2.060.6 2.640.8 3.211.0 3.77从上表可以看出，随着摆长的增加，摆动周期也逐渐增加。

为了更直观地观察摆长与摆动周期之间的关系，我们将摆长与摆动周期作图，如下图所示：[插入摆长与摆动周期的散点图]从图中可以明显看出，摆长与摆动周期呈现出一定的线性关系。

根据实验数据，我们可以得到摆长与摆动周期的大致关系为：T = kL，其中T为摆动周期，L为摆长，k为比例系数。

为了验证这一关系，我们对实验数据进行线性拟合，得到拟合直线的斜率k为0.38。

与理论预测值进行比较，理论预测值为0.39。

可以看出，实验测量结果与理论预测值非常接近，验证了摆长与摆动周期之间的线性关系。

4. 结论通过单摆实验，我们验证了摆长与摆动周期之间存在着一定的线性关系。

实验结果与理论预测值非常接近，说明理论模型对摆动现象的描述具有较高的准确性。

工作报告之大学物理单摆实验报告大学物理单摆实验报告【篇一：大学物理设计性实验报告单摆测重力加速度】设大学物理计性实验报设计课题：单摆法测重力加速度班级：应化131姓名：王大磊学号：告单摆法测重力加速度【实验目的】1. 掌握用单摆测本地区重力加速度的方法。

2. 考查单摆的系统误差对测量重力加速度的影响。

3. 正确进行数据处理和误差分析。

【实验器材】单摆实验仪、秒表、卷尺、游标卡尺【实验原理】ma切mg?d2?ml2??mg?dt图1d2?g① 2ldt这是一简谐运动方程，可知该简谐振动角频率?的平方等于g / l ，由此得出??2?tg lt?2?g?4?2l② gl③ t2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n2lg?4?2 ④t2式④中?和n不考虑误差，因此g的不确定度传递公式为：g?g?l2t?l??t?22从上式可以看出，在?l和?t大体一定的情况下，增大l和t对提高测量g准确度有利。

【实验内容与步骤】1. 测重力加速度g(1) 用钢卷尺测量摆线长度l’，重复测量6次。

注意：摆线长度应包括小球上的接线柱长度。

(2) 用游标卡尺测量单摆小球的直径d，重复测量6次。

则单摆摆长为l?l?d。

2(3) 测量单摆在??5?的情况下连续摆动n?30次的时间t，重复测量6次。

注意：单摆必须在竖直平面内摆动，防止形成圆锥摆；摆动几个周期，待摆动稳定后在开始计时。

(4) 将单摆摆角?改为10?，重复第(3)步。

(5) 根据式④求出g值，利用不确定度传递公式算出g的不确定度，写出测量结果。

【数据表格】原始数据见附页。

摆线长l1?cm 球直径六次测量结果：单摆摆30个周期的时间（六次测量）：【数据处理】1. 单摆摆长为l?l?入公式④得出g的值。

2. 摆球直径的不确定度d??da??db22d，d取平均值，代入前面的式子得到l；再把l和t代2其中 ?da?di?16id26?1db?(?仪)游标卡尺?0.02mm3. 因为摆线长度为单次测量，不考虑其不确定度，所以摆长的不确定度?l即为摆球直径的不确定度。