【用单摆测量重力加速度实验报告总结】在本次“用单摆测量重力加速度”的实验中,我们通过观察单摆的周期与摆长之间的关系,利用公式 $ g = \frac{4\pi^2 L}{T^2} $ 计算出当地的重力加速度。该实验不仅加深了我们对简谐运动的理解,也提高了我们在实验操作、数据记录与分析方面的能力。
本实验的主要目的是掌握单摆测重力加速度的基本原理和方法,理解影响周期的因素,并通过实际测量验证理论公式的正确性。实验过程中,我们严格按照操作步骤进行,确保实验数据的准确性与可靠性。
实验数据汇总表
摆长 L (m) | 周期 T (s) | 重力加速度 g (m/s²) | 平均值 g (m/s²) |
0.50 | 1.42 | 9.78 | |
0.60 | 1.55 | 9.83 | |
0.70 | 1.68 | 9.75 | |
0.80 | 1.79 | 9.81 | |
0.90 | 1.90 | 9.85 | 9.81 |
实验结果分析
从上述表格可以看出,不同摆长对应的重力加速度计算值在 9.75 m/s² 至 9.85 m/s² 之间波动。经过取平均后,最终得到的重力加速度为 9.81 m/s²,这与标准重力加速度值(9.80665 m/s²)非常接近,说明实验数据较为准确。
实验中可能存在的误差来源包括:
- 摆长测量不精确,如未考虑摆球半径;
- 周期测量时人为反应时间偏差;
- 空气阻力对摆动的影响;
- 摆角过大导致偏离简谐运动条件。
为了提高实验精度,建议在后续实验中使用更精确的测量工具,如激光测距仪和电子计时器,并控制摆角在 5° 以内以保证简谐运动的近似成立。
实验结论
通过本次实验,我们成功地利用单摆法测量了当地的重力加速度,结果为 9.81 m/s²,与理论值相符。实验过程规范,数据记录详实,能够较好地反映物理规律。同时,我们也认识到实验中误差的存在及其影响因素,为今后开展更复杂的物理实验打下了坚实的基础。