单摆法测重力加速度
一、实验简介
单摆实验是个经典实验，许多著名的物理学家都对单摆实验进行过细致的研究。本实验的目的是进行简单设计性实验基本方法的训练，根据已知条件和测量精度的要求，学会应用误差均分原则选用适当的仪器和测量方法，学习累积放大法的原理和应用，分析基本误差的来源，提出进行修正和估算的方法。
二、实验原理
1、单摆的一级近似的周期公式为
由此通过测量周期 T,摆长 l 求重力加速度。2、不确定度均分原理
在间接测量中，每个独立测量的量的不确定度都会对最终结果的不确定度有贡献。如果已知各测量之间的函数关系，可写出不确定度传递公式，并按均分原理，将测量结果的总不确定度均匀分配到各个分量中，由此分析各物理量的测量方法和使用的仪器，指导实验。一般而言，这样做比较经济合理。对测量结果影响较大的物理量，应采用精度较高的仪器，而对测量结果影响不大的物理量，就不必追求高精度仪器。
三、实验内容
1、用误差均分原理设计一单摆装置,测量重力加速度 g. 设计要求: （1） 根据误差均分原理,自行设计试验方案,合理选择测量仪器和方法. （2） 写出详细的推导过程,试验步骤. （3） 用自制的单摆装置测量重力加速度 g,测量精度要求△g/g < 1%. 可提供的器材及参数:
游标卡尺,米尺,千分尺,电子秒表,支架,细线(尼龙线),钢球,摆幅测量标尺(提供硬白纸板自制),天平(公用).
假设摆长 l≈70.00cm;摆球直径 D≈2.00cm;摆动周期 T≈1.700s;
米尺精度△ 米≈ 0.05cm; 卡尺精度△ 卡≈ 0.002cm; 千分尺精度△ 千≈ 0.001cm;秒表精度△秒≈0.01s;根据统计分析,实验人员开或停秒表反应时间为 0.1s 左右,所以实验人员开,停秒表总的反应时间近似为△人≈0.2s.
2、对重力加速度 g 的测量结果进行误差分析和数据处理,检验实验结果是否达到设计要求.
3、自拟实验步骤研究单摆周期与摆长,摆角,悬线的质量和弹性系数,空气阻力等因素的关系,试分析各项误差的大小.
4、自拟试验步骤用单摆实验验证机械能守恒定律.
四、实验仪器
单摆仪
实际照片和仿真图片的显示
操作提示：
1. 拖动摆球让摆球摆动
2. 用鼠标左键或者右键点击摆线末端的旋钮来增大或者减小摆线长
游标卡尺
实际照片和仿真图片的显示
操作提示：
1. 可以拖动副尺部分，改变测量卡口张开的大小
2. 可以用鼠标左键或者右键点击锁定旋钮，来锁住或者解锁副尺
螺旋测微器
实际照片和仿真图片的显示
用单摆测量重力加速度实验报告
