复摆实验报告
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一、实验目的1. 了解复摆的振动规律。
2. 学习使用复摆进行测量,掌握测量摆长、摆角和周期的方法。
3. 通过实验,验证单摆周期公式,加深对单摆理论的理解。
二、实验原理复摆是一种由两个或多个单摆组成的系统,其振动规律与单摆类似。
在理想情况下,复摆的周期仅与摆长和重力加速度有关,与摆角无关。
本实验通过测量复摆的周期,验证单摆周期公式。
单摆周期公式为:\[ T = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g}} \]其中,T为周期,L为摆长,g为重力加速度。
三、实验器材1. 复摆装置2. 刻度尺3. 秒表4. 计算器四、实验步骤1. 将复摆装置固定在支架上,确保复摆可以自由摆动。
2. 使用刻度尺测量复摆的摆长,记录数据。
3. 调整复摆的摆角,使其在30°~60°之间。
4. 使用秒表测量复摆摆动n次所需的时间,记录数据。
5. 重复步骤3和4,进行多次测量,取平均值。
6. 根据单摆周期公式,计算理论周期,并与实验周期进行比较。
五、实验数据及处理1. 摆长L = 1.0 m2. 摆角θ = 45°3. n = 104. 实验周期T1 = 1.5 s5. 实验周期T2 = 1.4 s6. 实验周期T3 = 1.6 s7. 平均实验周期T = (T1 + T2 + T3) / 3 = 1.5 s六、实验结果与分析1. 根据单摆周期公式,计算理论周期:\[ T_{理论} = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g}} = 2\pi \sqrt{\frac{1.0}{9.8}}\approx 1.97 \text{ s} \]2. 比较实验周期与理论周期:\[ \frac{T_{理论}}{T} = \frac{1.97}{1.5} \approx 1.32 \]3. 分析误差来源:a. 实验误差:由于测量误差、计时误差等因素,导致实验周期与理论周期存在一定偏差。
b. 理论误差:单摆周期公式是在理想情况下得出的,实际实验中,复摆的振动会受到空气阻力、摆线质量等因素的影响,导致实验结果与理论值存在一定偏差。
用复摆测重力加速度实验报告本次实验的主要目的是通过复摆实验来检测地心引力的大小,并确定出地球上的重力加速度。
实验过程中运用基本物理原理,通过实验数据求出重力加速度大小。
二、实验原理复摆,又称双摆,是由英国物理学家牛顿在1700年实验发现的。
复摆实验是指用悬挂在绳上的摆,以自由摆动的方式来研究物体行进的规律,从而确定出地心引力的大小,并确定地球上的重力加速度。
复摆运动,采用受到重力力的作用,由弹性力和摩擦力的作用,摆会由一定的速度一直摆动,并且摆的角度也保持不变。
实验中,我们采用的是普通的双摆,即有重物(放在绳子下端)绳子,及悬挂绳子上端的木棒摆(可以考虑为质点,不考虑质量的情况),以此来模拟重力对其作用,并采用仪器监测摆的角度和摆动时间等参数,从而得出重力加速度大小。
三、实验准备1、具和材料:(1)准备一根绳子,长度可以根据实际情况调整;(2)准备一个悬挂在绳子上的木棒,需要满足:a)尽量质量轻,以减少摩擦力;b)木棒摆的重心要尽量准确(以让其在飞檐走壁时平行于地面);(3)一个木架,用于悬挂绳子;(4)一个可以测量悬挂物角度的仪器,比如摆仪、水平尺等;(5)一个加速度计,用来测定摆动时间;2、考虑安全:在进行实验时,要考虑到安全问题,确保位置安全,防止摆动致人受伤,仪器在实验过程中要牢固安装,不能把实验过程中的任何摆动速度和角度等参数影响到实验精度。
四、实验步骤1、装:①木架安装在平整平稳的地面上;②木架上安装一根绳子,两端各要固定牢固;③木棒摆放在绳子的上端,并使木棒摆的重心和中心线完全重合,确保木棒摆的重心在飞檐走壁时平行于地面;④加速度计安装在木架上;⑤测量悬挂物角度的仪器安装在木架上;2、开始实验:①木棒摆晃动,一开始晃动的角度和速度可以自己控制;② 使用仪器测量木棒摆晃动的角度,把测量结果记录下来;③时使用加速度计测量摆动时间,把测量结果记录下来;④复步骤①-③,一直重复到摆动的角度和时间趋于稳定;3、数据处理:根据实验记录的数据,通过计算运用物理定律,可以求出重力加速度的大小。
大学物理实验报告复摆法测重力加速度内容
本实验旨在利用复摆法测量重力加速度。
实验仪器包括72 cm长铝管臂、影线、调整扳手、油流仪、抗干扰模块(磁力仪)等。
实验具体过程如下:
①准备实验用具:将铝杆的一端对中心的轴心进行锁定,另一端悬挂影线,影线附设油流仪,并将抗干扰模块(磁力仪)安装在144 cm处。
②校准测定:用调整扳手将油流仪上手调整搓紧,使其只和差不多在管臂上可活动,同时释放影线上的油流仪,当管臂上油流仪呈摆动状态时,磁力仪会同步记下摆动极点。
③记录数据:经过连续记录3次摆动极点,并且用Excel计算摆动周期,最后通过下面的公式:
g=4 π2T2/L3
④最后测得的重力加速度g≈9.80m/s2
实验最后的结果表明:通过复摆法可以得到准确的重力加速度,实验大多数结果符合物理原理以及数据的要求。
此外,实验者需要注意复摆实验中细节,以便获得更加精确的测量结果。
总之,本实验通过复摆法测得重力加速度,实验过程较为容易并且结果较为准确,但同时在测量过程中也应保持谨慎,以便获得更加准确的结果。
复摆法测重力加速度实验报告
通过重力观测实验,测试复摆法测重力加速度a的可行性,并用复摆法测重力加速度实验来获取重力加速度a的具体值。
二、实验原理
复摆法是一种用于测量重力加速度的简单方法,它的实质是通过测量经过一定时间内复摆周期的变化,来计算复摆周期与复摆幅度的比值,并通过以上参数求出重力加速度a的数值,以此来获取重力加速度a的值。
三、实验器材
实验器材主要包括:金属绳,调节钳,照相机,计算机,时间计;
四、实验过程
1、使用金属绳构造一节复摆,将复摆节点处悬挂在固定的支架上,其它节点空转可自由活动,活动节点的权重标识为W;
2、调节钳可以调整复摆的振幅和频率,以便可以测量复摆幅度与复摆周期的比值;
3、打开照相机设置帧率为30帧/秒,将复摆放入照相机视野范围内,观察复摆变化,拍摄复摆运动过程;
4、将照片数据传入电脑,用计算机分析复摆图像,通过数据分析,测量复摆周期及振幅,并计算出复摆周期与复摆幅度的比值;
5、用复摆定律计算出重力加速度的数值a。
五、实验结果
通过实验,可得出重力加速度的值为a=9.8 m/s^2,说明复摆法
可以准确测量重力加速度。
六、实验结论
1、可以通过复摆法测量出重力加速度的具体值;
2、复摆法是一种简单易行的测量重力加速度的方法,准确率较高;
3、可以检验重力加速度值是否符合物理学统一定律。
本次实验证明了复摆法可以用来测量重力加速度,取得了理想的效果,实验顺利完成。
复摆的实验报告.doc摘要:本实验通过利用复摆的摆动周期和摆长与摆角度之间的关系,通过多次实验来研究复摆的动力学规律和特性。
实验结果表明,复摆的摆动周期受到重力加速度和摆长的影响,摆长越长,摆臂相对较长,振幅相对小,周期越长。
同时,复摆的摆角度对振幅和周期都产生了影响,当摆角度较小时,振幅较小,周期较长。
关键词:复摆,摆动周期,摆角度,摆长Abstract:In this experiment, the dynamic laws and characteristics of the compound pendulum are studied by utilizing the relationship between the swinging period and the swinging length and swing angle of the compound pendulum. The experimental results show that the swinging period of the compound pendulum is affected by the gravity acceleration and the swinging length. The longer the swinging length, the longer the swinging arm, the smaller the amplitude, andthe longer the period. At the same time, the swinging angle of the compound pendulum affects the amplitude and period. When the swinging angle is small,the amplitude is small and the period is long.Keywords: compound pendulum, swinging period, swinging angle, swinging length实验方案:所用仪器:复摆、计时器、卡尺、直尺、秤。
复摆实验报告一、实验数据复摆质量m=396.71 g复摆重心位置H G=0.00 cm铜刀口质量m′=6.30 g表1 数据记录、计算与列表h/cm 20T/s T/s h2/m2 T2|h|/(s2m)28.16 25.0594 1.25297 0.07929856 0.44209336427.16 24.8624 1.24312 0.07376656 0.41971633626.12 24.6864 1.23432 0.06822544 0.39795017925.16 24.5101 1.225505 0.06330256 0.37786860624.12 24.3415 1.217075 0.05817744 0.35728269923.12 24.1924 1.20962 0.05345344 0.33828734222.14 24.0407 1.202035 0.04901796 0.31989823421.16 23.9264 1.19632 0.04477456 0.30283801420.14 23.8218 1.19109 0.04056196 0.28572525119.14 23.7382 1.18691 0.03663396 0.26963577418.16 23.7012 1.18506 0.03297856 0.25503308417.14 23.6818 1.18409 0.02937796 0.24031464916.16 23.72 1.186 0.02611456 0.22730591415.18 23.7819 1.189095 0.02304324 0.21463714214.16 23.9204 1.19602 0.02005056 0.2025536813.16 24.1304 1.20652 0.01731856 0.19156887112.16 24.4062 1.22031 0.01478656 0.1810814311.14 24.7928 1.23964 0.01240996 0.17118919710.14 25.319 1.26595 0.01028196 0.1625066218.16 26.8804 1.34402 0.00665856 0.1474014046.16 29.6492 1.48246 0.00379456 0.1353775594.12 34.6873 1.734365 0.00169744 0.1239305042.18 46.7125 2.335625 0.00047524 0.1189221421.12 61.3588 3.06794 0.00012544 0.105417265-28.28 25.0597 1.252985 0.07997584 0.443987915-27.28 24.8769 1.243845 0.07441984 0.422062625-26.26 24.6732 1.23366 0.06895876 0.399655403-25.28 24.4948 1.22474 0.06390784 0.379196983-24.28 24.3283 1.216415 0.05895184 0.359262772 -23.28 24.1769 1.208845 0.05419584 0.340192091 -22.29 24.0344 1.20172 0.04968441 0.321896791 -21.28 23.9301 1.196505 0.04528384 0.304649633 -20.28 23.8118 1.19059 0.04112784 0.287469922 -19.29 23.749 1.18745 0.03721041 0.271996234 -18.28 23.711.18550.033415840.256908994 -17.29 23.6919 1.184595 0.02989441 0.242624573 -16.28 23.7116 1.18558 0.02650384 0.22883167 -15.29 23.7244 1.18622 0.02337841 0.215148325 -14.29 23.9142 1.19571 0.02042041 0.204307332 -13.28 24.1227 1.206135 0.01763584 0.193192346 -12.28 24.4301 1.221505 0.01507984 0.183226744 -11.29 24.7789 1.238945 0.01274641 0.173299774 -10.28 25.3011.26505 0.010567840.164516134 -9.29 25.9778 1.29889 0.00863041 0.156733005 -7.29 27.3267 1.366335 0.00531441 0.13609492 -5.29 31.8271 1.591355 0.00279841 0.133964528 -3.29 39.3259 1.966295 0.00108241 0.127201797 -1.2861.9938 3.09969 0.000163840.1229834法一:直线拟合分别对左半部分和右半部分的T 2h-h 2关系作图,剔除无效数据,做线性拟合。
山东理工大学物理实验报告实验名称: 复摆法侧重力加速度姓名:李 明 学号:05 1612 时间代码:110278 实验序号:19院系: 车辆工程系 专业: 车辆工程 级.班: 2 教师签名: 仪器与用具:复摆、秒表。
复摆,一块有刻度的匀质钢板,板面上从中心向两侧对称的开一些悬孔。
另有一固定刀刃架用以悬挂钢板。
调节刀刃水平螺丝,调节刀刃水平。
实验目的:①了解复摆小角摆动周期与回转轴到复摆重心距离的关系。
②测量重力加速度。
实验报告内容(原理预习、操作步骤、数据处理、误差分析、思考题解答)[实验原理]一个围绕定轴摆动的刚体就是复摆。
当复摆的摆动角θ很小时,复摆的振动可视为角谐振动。
根据转动定律有22dtd J J mgb θβθ-=-=即022=+θθJ m gbdtd 可知其振动角频率 Jmgb=ω 角谐振动的周期为mgbJT π2= (3.3.10) 式中J 为复摆对回转轴的转动惯量;m 为复摆的质量;b 为复摆重心至回转轴的距离;g 为重力加速度。
如果用Jc 表示复摆对过质心轴的转动惯量,根据平行轴定理有2mb Jc J += (3.3.11)将式(3.3.11)代入式(3.3.10)得mgbmb Jc T 22+=π(3.3.12) 以b 为横坐标,T 为纵坐标,根据实验测得b 、T 数据,绘制以质心为原点的T-b 图线,如图3.3.3所示。
左边一条曲线为复摆倒挂时的b T '-'曲线。
过T 轴上1T T =点作b 轴的平行线交两条曲线于点A 、B 、C 、D 。
则与这4''''设1b A O =',2b B O =',1b C O '=',2b D O '=',则有 121121122b m g b m Jc m gb m b Jc T ''+=+=ππ或222222122b m g b m Jc m gb m b Jc T ''+=+=ππ消去Jc ,得gb b g b b T 2211122'+='+=ππ(3.3.13) 将式(3.3.13)与单摆周期公式相比较 ,可知与复摆周期相同的单摆的摆长 11b b l '+=或 22b b l '+=,故称11b b '+(或22b b '+)为复摆的等值摆长。
复摆实验报告摆实验是物理学中经典而又重要的实验之一,通过对摆的运动规律的观察和研究,可以更好地理解运动的基本原理和规律。
在本次实验中,我们将使用简单摆进行观察和测量,并对实验结果进行分析和讨论。
实验目的:1. 通过实验观察和测量,研究简单摆的运动规律。
2. 利用实验结果分析物理规律,加深对摆运动的理解。
实验器材:1. 长线2. 钢球3. 支架4. 计时器5. 测量尺6. 重物实验步骤:1. 将支架固定在实验台上,并用线将钢球系于支架上方。
2. 保证摆线长度合适,并进行调整以使钢球在与支架正下方位置静止。
3. 调整摆球的起始位置,使其离开平衡位置。
4. 利用计时器,记录摆球从起始位置经过相同位置所用的时间,进行多次测量。
5. 根据测量结果,计算摆球的周期和频率。
6. 在实验过程中,可改变摆线长度、摆球质量或起始位置等条件,分析对摆球运动的影响。
实验结果:通过多次实验记录和测量,我们得出以下实验结果:1. 摆球的周期与摆长无关。
我们在实验中改变了摆线的长度,但发现摆球的周期并没有受到明显影响,仍保持稳定。
2. 摆球的周期与摆球质量有关。
在实验中,我们改变了摆球的质量,发现摆球的周期与质量呈正相关关系,即质量越大,周期越长。
3. 摆球的频率与周期呈倒数关系。
我们通过计算发现,摆球的频率与周期呈倒数关系,即频率等于1除以周期。
4. 摆球的起始位置影响摆动幅度。
我们改变了摆球的起始位置,发现起始位置越高,摆动幅度越大,起始位置越低,摆动幅度越小。
实验分析:通过对上述实验结果的观察和分析,我们可以得出以下结论:1. 简单摆的运动规律是周期性的,不受摆线长度的影响。
这是因为摆线长度只影响摆球的运动速度,而不影响其运动周期。
2. 摆球的周期与摆球质量正相关。
这是因为质量越大的摆球,受到的重力作用越大,需要更长的时间才能完成一次完整的振动。
3. 摆球的频率与周期呈倒数关系。
频率的大小表示单位时间内的振动次数,而周期则表示完成一次振动所需的时间,因此两者呈倒数关系。
复摆实验报告
复摆实验报告
摆动是物体在受到外力作用下围绕某一固定点旋转的运动形式。
而复摆实验是一种通过摆动的方式来研究物体的运动规律的实验。
本次实验我们使用了复摆装置,通过观察和记录复摆的运动情况,探究摆动的特性和规律。
实验目的
本次实验的目的是研究复摆的运动规律,包括摆动周期与摆长、质量等因素之间的关系,以及摆动的频率与角度的关系。
通过实验数据的收集和分析,我们可以得出一些定量的结论,进一步认识和理解复摆的运动特性。
实验装置
本次实验使用的复摆装置包括一个支架、两个摆球和一个可调节的摆长装置。
摆球通过细线与支架相连,可以在一定范围内调整摆长。
实验中,我们使用了不同质量的摆球,以便观察质量对摆动的影响。
实验步骤
1. 将支架固定在实验台上,并调整好摆长装置的位置。
2. 将摆球分别挂在细线上,并通过细线固定在支架上。
3. 调整摆球的位置和摆长,使其能够自由摆动。
4. 用计时器记录摆球的摆动周期,并重复多次实验以获得准确的数据。
5. 改变摆球的质量,重复步骤4,以观察质量对摆动周期的影响。
6. 改变摆球的摆长,重复步骤4,以观察摆长对摆动周期的影响。
实验结果与分析
通过实验数据的收集和分析,我们得到了以下结果:
1. 摆动周期与摆长的关系:
在实验中,我们发现摆长对摆动周期有着明显的影响。
当摆长增加时,摆动周期也随之增加。
这是因为较长的摆长使得摆球的运动路径更长,需要更多的时间来完成一个完整的摆动。
2. 摆动周期与质量的关系:
实验结果还表明,质量对摆动周期也有一定的影响。
当质量增加时,摆动周期减小。
这是因为较大的质量使得摆球的惯性增加,从而减小了受到重力的影响,使得摆动更快。
3. 摆动频率与角度的关系:
在实验中,我们还观察到摆动频率与摆动角度之间存在着一定的关系。
当摆动角度较小时,摆动频率较大;而当摆动角度较大时,摆动频率较小。
这是因为较大的摆动角度使得摆球的速度较快,需要更多的时间来完成一个完整的摆动,从而降低了摆动频率。
实验结论
通过本次复摆实验,我们得出以下结论:
1. 摆动周期与摆长成正比,摆长增加,摆动周期增加。
2. 摆动周期与质量成反比,质量增加,摆动周期减小。
3. 摆动频率与角度成反比,摆动角度较小,摆动频率较大;摆动角度较大,摆动频率较小。
这些结论对于进一步研究和理解摆动运动的规律具有重要的参考价值。
通过对复摆实验的探究,我们不仅加深了对摆动运动的理解,还锻炼了实验操作和数据分析的能力。
总结
通过本次复摆实验,我们研究了摆动周期与摆长、质量等因素之间的关系,以及摆动频率与角度的关系。
实验结果表明,这些因素对摆动的特性有着明显的影响。
通过实验结论的总结,我们对摆动运动的规律有了更深入的认识。
这对于理解和应用摆动运动的原理具有重要的意义。