南京大學出版社vb實驗報告
① 跪求大學物理實驗總結啊。。。
大學物理實驗(設計性實驗)
實驗報告
指導老師:王建明
姓 名:張國生
學 號:20050233
學 院:信息與計算科學學院
班 級:05信計2班
重力加速度的測定
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一、實驗任務
精確測定銀川地區的重力加速度
二、實驗要求
測量結果的相對不確定度不超過5%
三、物理模型的建立及比較
初步確定有以下六種模型方案:
方法一、用打點計時器測量
所用儀器為:打點計時器、直尺、帶錢夾的鐵架台、紙帶、夾子、重物、學生電源等.
利用自由落體原理使重物做自由落體運動.選擇理想紙帶,找出起始點0,數出時間為t的P點,用米尺測出OP的距離為h,其中t=0.02秒×兩點間隔數.由公式h=gt2/2得g=2h/t2,將所測代入即可求得g.
方法二、用滴水法測重力加速度
調節水龍頭閥門,使水滴按相等時間滴下,用秒錶測出n個(n取50—100)水滴所用時間t,則每兩水滴相隔時間為t′=t/n,用米尺測出水滴下落距離h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.
方法三、取半徑為R的玻璃杯,內裝適當的液體,固定在旋轉台上.旋轉台繞其對稱軸以角速度ω勻速旋轉,這時液體相對於玻璃杯的形狀為旋轉拋物面
重力加速度的計算公式推導如下:
取液面上任一液元A,它距轉軸為x,質量為m,受重力mg、彈力N.由動力學知:
Ncosα-mg=0 (1)
Nsinα=mω2x (2)
兩式相比得tgα=ω2x/g,又 tgα=dy/dx,∴dy=ω2xdx/g,
∴y/x=ω2x/2g. ∴ g=ω2x2/2y.
.將某點對於對稱軸和垂直於對稱軸最低點的直角坐標系的坐標x、y測出,將轉台轉速ω代入即可求得g.
方法四、光電控制計時法
調節水龍頭閥門,使水滴按相等時間滴下,用秒錶測出n個(n取50—100)水滴所用時間t,則每兩水滴相隔時間為t′=t/n,用米尺測出水滴下落距離h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.
方法五、用圓錐擺測量
所用儀器為:米尺、秒錶、單擺.
使單擺的擺錘在水平面內作勻速圓周運動,用直尺測量出h(見圖1),用秒錶測出擺錐n轉所用的時間t,則擺錐角速度ω=2πn/t
擺錐作勻速圓周運動的向心力F=mgtgθ,而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上幾式得:
g=4π2n2h/t2.
將所測的n、t、h代入即可求得g值.
方法六、單擺法測量重力加速度
在擺角很小時,擺動周期為:
則
通過對以上六種方法的比較,本想嘗試利用光電控制計時法來測量,但因為實驗室器材不全,故該方法無法進行;對其他幾種方法反復比較,用單擺法測量重力加速度原理、方法都比較簡單且最熟悉,儀器在實驗室也很齊全,故利用該方法來測最為順利,從而可以得到更為精確的值。
四、採用模型六利用單擺法測量重力加速度
摘要:
重力加速度是物理學中一個重要參量。地球上各個地區重力加速度的數值,隨該地區的地理緯度和相對海平面的高度而稍有差異。一般說,在赤道附近重力加速度值最小,越靠近南北兩極,重力加速度的值越大,最大值與最小值之差約為1/300。研究重力加速度的分布情況,在地球物理學中具有重要意義。利用專門儀器,仔細測繪各地區重力加速度的分布情況,還可以對地下資源進行探測。
伽利略在比薩大教堂內觀察一個聖燈的緩慢擺動,用他的脈搏跳動作為計時器計算聖燈擺動的時間,他發現連續擺動的聖燈,其每次擺動的時間間隔是相等的,與聖燈擺動的幅度無關,並進一步用實驗證實了觀察的結果,為單擺作為計時裝置奠定了基礎。這就是單擺的等時性原理。
應用單擺來測量重力加速度簡單方便,因為單擺的振動周期是決定於振動系統本身的性質,即決定於重力加速度g和擺長L,只需要量出擺長,並測定擺動的周期,就可以算出g值。
實驗器材:
單擺裝置(自由落體測定儀),鋼捲尺,游標卡尺、電腦通用計數器、光電門、單擺線
實驗原理:
單擺是由一根不能伸長的輕質細線和懸在此線下端體積很小的重球所構成。在擺長遠大於球的直徑,擺錐質量遠大於線的質量的條件下,將懸掛的小球自平衡位置拉至一邊(很小距離,擺角小於5°),然後釋放,擺錐即在平衡位置左右作周期性的往返擺動,如圖2-1所示。
f =P sinθ
f
θ
T=P cosθ
P = mg
L
圖2-1 單擺原理圖
擺錐所受的力f是重力和繩子張力的合力,f指向平衡位置。當擺角很小時(θ<5°),圓弧可近似地看成直線,f也可近似地看作沿著這一直線。設擺長為L,小球位移為x,質量為m,則
sinθ=
f=psinθ=-mg =-m x (2-1)
由f=ma,可知a=- x
式中負號表示f與位移x方向相反。
單擺在擺角很小時的運動,可近似為簡諧振動,比較諧振動公式:a= =-ω2x
可得ω=
於是得單擺運動周期為:
T=2π/ω=2π (2-2)
T2= L (2-3)
或 g=4π2 (2-4)
利用單擺實驗測重力加速度時,一般採用某一個固定擺長L,在多次精密地測量出單擺的周期T後,代入(2-4)式,即可求得當地的重力加速度g。
由式(2-3)可知,T2和L之間具有線性關系, 為其斜率,如對於各種不同的擺長測出各自對應的周期,則可利用T2—L圖線的斜率求出重力加速度g。
試驗條件及誤差分析:
上述單擺測量g的方法依據的公式是(2-2)式,這個公式的成立是有條件的,否則將使測量產生如下系統誤差:
1. 單擺的擺動周期與擺角的關系,可通過測量θ<5°時兩次不同擺角θ1、θ2的周期值進行比較。在本實驗的測量精度范圍內,驗證出單擺的T與θ無關。
實際上,單擺的周期T隨擺角θ增加而增加。根據振動理論,周期不僅與擺長L有關,而且與擺動的角振幅有關,其公式為:
T=T0[1+( )2sin2 +( )2sin2 +……]
式中T0為θ接近於0o時的周期,即T0=2π
2.懸線質量m0應遠小於擺錐的質量m,擺錐的半徑r應遠小於擺長L,實際上任何一個單擺都不是理想的,由理論可以證明,此時考慮上述因素的影響,其擺動周期為:
3.如果考慮空氣的浮力,則周期應為:
式中T0是同一單擺在真空中的擺動周期,ρ空氣是空氣的密度,ρ擺錐 是擺錐的密度,由上式可知單擺周期並非與擺錐材料無關,當擺錐密度很小時影響較大。
4.忽略了空氣的粘滯阻力及其他因素引起的摩擦力。實際上單擺擺動時,由於存在這些摩擦阻力,使單擺不是作簡諧振動而是作阻尼振動,使周期增大。
上述四種因素帶來的誤差都是系統誤差,均來自理論公式所要求的條件在實驗中未能很好地滿足,因此屬於理論方法誤差。此外,使用的儀器如千分尺、米尺也會帶來儀器誤差。
實驗步驟
1.儀器調整:
本實驗是在自由落體測定儀上進行,故需要把自由落體測定儀的支柱調成鉛直。調整方法是:安裝好擺錘後,調節底座上的水平調節螺絲,使擺線與立柱平行。
2.測量擺長L
測量擺線支點與擺錐(因實驗室無擺球,用擺錐代替)質心之間的距離L。由於擺錐質心位置難找,可用米尺測懸點到擺錐最低點的距離L1,(測六次),用千分尺測擺錐的直徑d,(測六次),則擺長:
L=L1-d/2
3.測量擺動周期T
使擺錐擺動幅度在允許范圍內,測量擺錐往返擺動50次所需時間t50,重復測量6次,求出T= 。測量時,選擇擺錐通過最低點時開始計時,最後計算時單位統一為秒。
4.將所測數據列於表中,並計算出擺長、周期及重力加速度。
5.實驗數據處理
實驗數據記錄及處理
(1)試驗數據記錄
儀器誤差限:游標卡尺Δm=0.02mm,米尺Δm=1mm,電腦通用計數器Δm=0.0001ms。
次數
L1(cm)
擺 錐
高度d
(cm)
擺長
L=L1-d/2(cm)
50個
周期
t50(s)
周期T(s)
重力加速度
g(cm/s2)
1
101.23
2.786
99.86
100.3146
100.2425
9.808159×102
2
101.25
2.782
100.2129
3
101.28
2.784
100.3058
4
101.25
2.782
100.2402
5
101.27
2.786
100.1864
6
101.24
2.784
100.1953
平均
101.25
2.784
100.2425
(2)實驗數據處理
計算不確定度u(d),u(L1),u(T);
;
;
;
對g=4π2 根據合成不確定度的表達式有:
其中:
=
因此得 9.808159×102×0.0289%=0.28367 cm/s2
重力加速度的最後結果為
g=(9.808159×102±0.002) cm/s2 (p=68.3%)
E(g)=0.0289%
實驗注意事項:
1、擺長的測定中,擺長約為1米,鋼捲尺與懸線盡量平行,盡量接近,眼睛與擺錐最低點平行,視線與尺垂直,以避免誤差。
2、測定周期T時,要從擺錐擺至最低點時開始計時,並從最低點停止計時。這樣可以把反應延遲時間前後抵消,並減少人為的判斷位置產生的誤差。
3、鋼捲尺使用時要小心收放
4、為滿足簡諧振動的條件,擺角θ<50 ,且擺球應在1個平面內擺動。
附錄:
其實也可利用改變擺長,用作圖法測重力加速度
根據公式 T2= L
每改變擺長1次,測1次時間tn,每次改變長度不少於10cm,至少測6組數據。
根據所測數據,作T2-L圖線,圖解求出重力加速度。
五、參考文獻
《普通物理實驗》 南京大學出版社 畦永興 許雪芬 主編 2004.10
《大學物理實驗》 湖南大學出版社 王國棟主編 2002.8
《大學物理實驗》 高等教育出版社 成正維主編 2002.12
六、實驗總結
本次實驗歷時三周,從選題、准備實驗方案到確定實驗方案再到進行實驗、撰寫實驗報告每一步都不簡單,在這些過程中需要細心、耐心尤其是恆心。在選題時,因為同班同學都已選好,根據課程設計的要求,我只有兩個題目可供選擇:重力加速度的測定與電源特性的研究。相比之下,後者比較陌生,所以只有選擇了前者。大家似乎都以為重力加速度的測定實驗比較老、甚至有點老掉牙,其實我覺得不然。實驗是比較熟悉,但之前又有誰認認真真地做出來了?高中的實驗設備及知識條件下,大部分的人不可能比較精確的測定出重力加速度的結果。在科學研究中,永遠不存在老的問題。所以,選好題之後,我開始很認真地做。
因為只有認真,才能獲得精確的值。在給題方面,我覺得老師應該給些更貼近生活的題目,少給些以前學過的實驗,這樣可能更能激發學生的積極性。參考資料:http://www.4oa.com/bggw/sort02902/sort02954/184836.html
② 南京工業大學vb題庫
老師應該會給的。去年我最後考的時候老師都給了。後面上機大題是平常說的10道中隨機抽,有排序,冒泡之類的。
③ 無機及分析化學實驗的圖書信息2
作者:李艷輝 主編
ISBN:10位[7305048445] 13位[9787305048449]
出版社:南京大學出版社
出版日期:2006-9-1
定價:26.00 元 第一章 緒論
1.1 無機及分析化學實驗的目的
1.2 無機及分析化學實驗的學習方法
1.3 化學實驗室規則
1.4 化學實驗的安全守則與意外事故處理
1.5 三廢處理
第二章 試劑、儀器與基本操作
2.1 化學實驗常用試劑
2.2 化學實驗常用器皿
2.3 化學實驗常用儀器
2.4 化學實驗基本操作
第三章 實驗數據處理
3.1 有效數字及運算規則
3.2 原始記錄
3.3 預習報告
3.4 實驗數據處理的基本方法
3.5 Excel電子表格在繪制各種曲線中的應用
3.6 origin軟體在繪制各種曲線中的應用
3.7 實驗報告
3.8 實驗報告示例
第四章 基礎實驗
實驗一 酒精噴燈的使用及簡單玻璃管加工
實驗二 溶液的配製
實驗三 解離平衡
實驗四 醋酸解離常數和解離度的測定
實驗五 配合物的生成及性質
實驗六 粗食鹽的提純
實驗七 硫酸亞鐵銨的制備
實驗八 分析天平的使用和稱量練習
實驗九 滴定分析基本操作練習
實驗十 氫氧化鈉(NaOH)標准溶液的標定及銨鹽中銨態氮含量的測定
實驗十一 HCI標准溶液的標定及混合鹼中NaOH和Na2Co3含量的測定
實驗十二 EDTA標准溶液的標定及鈣、鎂的測定
實驗十三 鐵鋁混合液中鐵、鋁含量的連續測定
實驗十四 高錳酸鉀溶液的標定及雙氧水含量的測定
實驗十五 高錳酸鉀溶液的標定及鈣含量的測定
實驗十六 硫代硫酸鈉標准溶液的配製與標定
實驗十七 高錳酸鉀法測定水樣中化學需氧量(COD)
實驗十八 苯酚含量的測定
實驗十九 吸光光度法測定微量鐵含量
實驗二十 莫爾(Mohr)法測定水樣中的氯
實驗二十一 水樣中六價鉻的測定
第五章 元素化學實驗
實驗二十二 鹼金屬和鹼土金屬
實驗二十三 鉻、錳、鐵、鈷、鎳
實驗二十四 銅、銀、鋅、鎘、汞
實驗二十五 錫、鉛、銻、鉍金屬化合物的性質
實驗二十六 鹵素
實驗二十七 氧和硫
實驗二十八 硼、碳、硅、氮、磷
實驗二十九 陽離子混合液的分析
第六章 設計性、應用性實驗
實驗三十 食醋中總酸度的測定
實驗三十一 一元未知酸Ka的測定
實驗三十二 混合陰離子的分析
實驗三十三 硫酸四氨合銅(Ⅱ)的制備及配離子組成測定
實驗三十四 廢干電池的綜合利用
實驗三十五 凈水劑聚合硫酸鐵的制備
實驗三十六 胃必治中金屬元素的分析
實驗三十七 可見分光光度法測定水果、蔬菜及葯物中的抗壞血酸含量
實驗三十八 熒光法測定阿司匹林中乙醯水楊酸和水楊酸含量
實驗三十九 有機化合物的紅外光譜測定與分析
實驗四十 紫外光度法測定白酒中的糠醛含量
實驗四十一 含銀廢液中再生回收金屬銀
第七章 研究性、拓展性實驗
實驗四十二 水熱法制備SnO2納米微晶
實驗四十三 微波輻射法合成六次甲基四胺合銅(Ⅱ)硫酸鹽
實驗四十四 鐵屑法處理含鉻廢水
實驗四十五 均相沉澱法制備粉體納米氧化鋅
實驗四十六 工業乙二胺含量的測定
實驗四十七 芬頓試劑中雙氧水、鐵離子的測定
實驗四十八 設計用配位滴定法測定雙氧水
實驗四十九 設計用酸鹼滴定法測定丙酮的含量
實驗五十 食鹽中添加劑——碘酸鉀的測定
實驗五十一 鹽酸羥胺的酸鹼滴定法
實驗五十二 紫外光度法測定抗壞血酸含量
附錄
附錄一 相對原子質量表
附錄二 常用化合物的相對分子質量表
附錄三 常見弱電解質電離常數
附錄四 常用指示劑
附錄五 常用緩沖溶液
附錄六 常用基準物及其乾燥條件
附錄七 常用洗滌劑
附錄八 溶度積常數
附錄九 常用酸鹼溶液配製
附錄十 標准電極電位
④ 大學物理實驗報告怎麼寫
預習報告:
1.試驗目的.
2.實驗儀器.
3.重要物理量和公式:把書上的公式抄了:一般情況下是抄結論性的公式.再對這個公式上的物理量進行分析,說明這些物理量都是什麼東東.這是沒有充分預習的做法,如果你充分地看懂了要做的試驗,你就把整個試驗里涉及的物理量寫上,再分析.
4.試驗內容和步驟.
5.試驗數據.做完試驗後的記錄.這些數據最好用三線圖畫.注意標上表號和表名.EG:表1.紫銅環內外徑和高的試驗數據.
6.試驗現象.隨便寫點.
試驗報告:
1.試驗目的.方法同上.
2.試驗原理.把書上的歸納一下,差不多半面紙.在原理的後面把試驗儀器寫上.
3.試驗數據及其處理.書上有模板.照著做.一般情況是求平均值,標准偏差那些.書上有.注意:小數點的位數一定要正確.
4.試驗結果:把上面處理好的數據處理的結果寫出來.
5.討論.如果那個試驗的後面有思考題就把思考提回答了.如果沒有就自己想,寫點總結性的話.或者書上抄一兩句比較具有代表性的句子.
不知道.建議還是借學長學姐的比較好,網路上的不一定可以得高分.每個老師對報告的要求不一樣,要照老師的習慣寫報告.
⑤ 編程入門
http://www.d2school.com/ 第二學堂
這個網站從基礎講起,而且通俗易懂,基本上就是大白話,沒有基礎也能學會,不像那些編程書簡單的問題都給說復雜了。
⑥ 如何用對稱測量法消除線性系統誤差
大學物理實驗報告 指導老師: 姓名: 學號: 學院: 班級: 重力加速度的測定 一、實驗任務 精確測定銀川地區的重力加速度 二、實驗要求 測量結果的相對不確定度不超過5% 三、物理模型的建立及比較 初步確定有以下六種模型方案: 方法一、用打點計時器測量 所用儀器為:打點計時器、直尺、帶錢夾的鐵架台、紙帶、夾子、重物、學生電源等. 利用自由落體原理使重物做自由落體運動.選擇理想紙帶,找出起始點0,數出時間為t的P點,用米尺測出OP的距離為h,其中t=0.02秒×兩點間隔數.由公式h=gt2/2得g=2h/t2,將所測代入即可求得g. 方法二、用滴水法測重力加速度 調節水龍頭閥門,使水滴按相等時間滴下,用秒錶測出n個(n取50—100)水滴所用時間t,則每兩水滴相隔時間為t′=t/n,用米尺測出水滴下落距離h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2. 方法三、取半徑為R的玻璃杯,內裝適當的液體,固定在旋轉台上.旋轉台繞其對稱軸以角速度ω勻速旋轉,這時液體相對於玻璃杯的形狀為旋轉拋物面 重力加速度的計算公式推導如下: 取液面上任一液元A,它距轉軸為x,質量為m,受重力mg、彈力N.由動力學知: Ncosα-mg=0(1) Nsinα=mω2x(2) 兩式相比得tgα=ω2x/g,又tgα=dy/dx,∴dy=ω2xdx/g, ∴y/x=ω2x/2g.∴g=ω2x2/2y. .將某點對於對稱軸和垂直於對稱軸最低點的直角坐標系的坐標x、y測出,將轉台轉速ω代入即可求得g. 方法四、光電控制計時法 調節水龍頭閥門,使水滴按相等時間滴下,用秒錶測出n個(n取50—100)水滴所用時間t,則每兩水滴相隔時間為t′=t/n,用米尺測出水滴下落距離h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2. 方法五、用圓錐擺測量 所用儀器為:米尺、秒錶、單擺. 使單擺的擺錘在水平面內作勻速圓周運動,用直尺測量出h,用秒錶測出擺錐n轉所用的時間t,則擺錐角速度ω=2πn/t 擺錐作勻速圓周運動的向心力F=mgtgθ,而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上幾式得: g=4π2n2h/t2. 將所測的n、t、h代入即可求得g值. 方法六、單擺法測量重力加速度 在擺角很小時,擺動周期為: 則 通過對以上六種方法的比較,本想嘗試利用光電控制計時法來測量,但因為實驗室器材不全,故該方法無法進行;對其他幾種方法反復比較,用單擺法測量重力加速度原理、方法都比較簡單且最熟悉,儀器在實驗室也很齊全,故利用該方法來測最為順利,從而可以得到更為精確的值。 四、採用模型六利用單擺法測量重力加速度 摘要: 重力加速度是物理學中一個重要參量。地球上各個地區重力加速度的數值,隨該地區的地理緯度和相對海平面的高度而稍有差異。一般說,在赤道附近重力加速度值最小,越靠近南北兩極,重力加速度的值越大,最大值與最小值之差約為1/300。研究重力加速度的分布情況,在地球物理學中具有重要意義。利用專門儀器,仔細測繪各地區重力加速度的分布情況,還可以對地下資源進行探測。 伽利略在比薩大教堂內觀察一個聖燈的緩慢擺動,用他的脈搏跳動作為計時器計算聖燈擺動的時間,他發現連續擺動的聖燈,其每次擺動的時間間隔是相等的,與聖燈擺動的幅度無關,並進一步用實驗證實了觀察的結果,為單擺作為計時裝置奠定了基礎。這就是單擺的等時性原理。 應用單擺來測量重力加速度簡單方便,因為單擺的振動周期是決定於振動系統本身的性質,即決定於重力加速度g和擺長L,只需要量出擺長,並測定擺動的周期,就可以算出g值。 實驗器材: 單擺裝置(自由落體測定儀),鋼捲尺,游標卡尺、電腦通用計數器、光電門、單擺線 實驗原理: 單擺是由一根不能伸長的輕質細線和懸在此線下端體積很小的重球所構成。在擺長遠大於球的直徑,擺錐質量遠大於線的質量的條件下,將懸掛的小球自平衡位置拉至一邊(很小距離,擺角小於5°),然後釋放,擺錐即在平衡位置左右作周期性的往返擺動。 f=Psinθ f θ T=Pcosθ P=mg L 擺錐所受的力f是重力和繩子張力的合力,f指向平衡位置。當擺角很小時(θ<5°),圓弧可近似地看成直線,f也可近似地看作沿著這一直線。設擺長為L,小球位移為x,質量為m,則 sinθ= f=psinθ=-mg=-mx(2-1) 由f=ma,可知a=-x 式中負號表示f與位移x方向相反。 單擺在擺角很小時的運動,可近似為簡諧振動,比較諧振動公式:a==-ω2x 可得ω= 於是得單擺運動周期為: T=2π/ω=2π(2-2) T2=L(2-3) 或g=4π2(2-4) 利用單擺實驗測重力加速度時,一般採用某一個固定擺長L,在多次精密地測量出單擺的周期T後,代入(2-4)式,即可求得當地的重力加速度g。 由式(2-3)可知,T2和L之間具有線性關系,為其斜率,如對於各種不同的擺長測出各自對應的周期,則可利用T2—L圖線的斜率求出重力加速度g。 試驗條件及誤差分析: 上述單擺測量g的方法依據的公式是(2-2)式,這個公式的成立是有條件的,否則將使測量產生如下系統誤差: 1.單擺的擺動周期與擺角的關系,可通過測量θ<5°時兩次不同擺角θ1、θ2的周期值進行比較。在本實驗的測量精度范圍內,驗證出單擺的T與θ無關。 實際上,單擺的周期T隨擺角θ增加而增加。根據振動理論,周期不僅與擺長L有關,而且與擺動的角振幅有關,其公式為: T=T0[1+()2sin2+()2sin2+……] 式中T0為θ接近於0o時的周期,即T0=2π 2.懸線質量m0應遠小於擺錐的質量m,擺錐的半徑r應遠小於擺長L,實際上任何一個單擺都不是理想的,由理論可以證明,此時考慮上述因素的影響,其擺動周期為: 3.如果考慮空氣的浮力,則周期應為: 式中T0是同一單擺在真空中的擺動周期,ρ空氣是空氣的密度,ρ擺錐是擺錐的密度,由上式可知單擺周期並非與擺錐材料無關,當擺錐密度很小時影響較大。 4.忽略了空氣的粘滯阻力及其他因素引起的摩擦力。實際上單擺擺動時,由於存在這些摩擦阻力,使單擺不是作簡諧振動而是作阻尼振動,使周期增大。 上述四種因素帶來的誤差都是系統誤差,均來自理論公式所要求的條件在實驗中未能很好地滿足,因此屬於理論方法誤差。此外,使用的儀器如千分尺、米尺也會帶來儀器誤差。 實驗步驟 1.儀器調整: 本實驗是在自由落體測定儀上進行,故需要把自由落體測定儀的支柱調成鉛直。調整方法是:安裝好擺錘後,調節底座上的水平調節螺絲,使擺線與立柱平行。 2.測量擺長L 測量擺線支點與擺錐(因實驗室無擺球,用擺錐代替)質心之間的距離L。由於擺錐質心位置難找,可用米尺測懸點到擺錐最低點的距離L1,(測六次),用千分尺測擺錐的直徑d,(測六次),則擺長: L=L1-d/2 3.測量擺動周期T 使擺錐擺動幅度在允許范圍內,測量擺錐往返擺動50次所需時間t50,重復測量6次,求出T=。測量時,選擇擺錐通過最低點時開始計時,最後計算時單位統一為秒。 4.將所測數據列於表中,並計算出擺長、周期及重力加速度。 5.實驗數據處理 實驗數據記錄及處理 (1)試驗數據記錄 儀器誤差限:游標卡尺Δm=0.02mm,米尺Δm=1mm,電腦通用計數器Δm=0.0001ms。 次數L1(cm)擺 錐高度d(cm)擺長L=L1-d/2(cm)50個周期t50(s)周期T(s)重力加速度g(cm/s2)1101.232.78699.86100.3146100.24259.808159×1022101.252.782100.21293101.282.784100.30584101.252.782100.24025101.272.786100.18646101.242.784100.1953平均101.252.784100.2425 (2)實驗數據處理 計算不確定度u(d),u(L1),u(T); ; ; ; 對g=4π2根據合成不確定度的表達式有: 其中: = 因此得9.808159×102×0.0289%=0.28367cm/s2 重力加速度的最後結果為 g=(9.808159×102±0.002)cm/s2(p=68.3%) E(g)=0.0289% 實驗注意事項: 1、擺長的測定中,擺長約為1米,鋼捲尺與懸線盡量平行,盡量接近,眼睛與擺錐最低點平行,視線與尺垂直,以避免誤差。 2、測定周期T時,要從擺錐擺至最低點時開始計時,並從最低點停止計時。這樣可以把反應延遲時間前後抵消,並減少人為的判斷位置產生的誤差。 3、鋼捲尺使用時要小心收放 4、為滿足簡諧振動的條件,擺角θ<50,且擺球應在1個平面內擺動。 附錄: 其實也可利用改變擺長,用作圖法測重力加速度 根據公式T2=L 每改變擺長1次,測1次時間tn,每次改變長度不少於10cm,至少測6組數據。 根據所測數據,作T2-L圖線,圖解求出重力加速度。 五、參考文獻 《普通物理實驗》南京大學出版社畦永興許雪芬主編2004.10 《大學物理實驗》湖南大學出版社王國棟主編2002.8 《大學物理實驗》高等教育出版社成正維主編2002.12 六、實驗總結 本次實驗歷時三周,從選題、准備實驗方案到確定實驗方案再到進行實驗、撰寫實驗報告每一步都不簡單,在這些過程中需要細心、耐心尤其是恆心。在選題時,因為同班同學都已選好,根據課程設計的要求,我只有兩個題目可供選擇:重力加速度的測定與電源特性的研究。相比之下,後者比較陌生,所以只有選擇了前者。大家似乎都以為重力加速度的測定實驗比較老、甚至有點老掉牙,其實我覺得不然。實驗是比較熟悉,但之前又有誰認認真真地做出來了?高中的實驗設備及知識條件下,大部分的人不可能比較精確的測定出重力加速度的結果。在科學研究中,永遠不存在老的問題。所以,選好題之後,我開始很認真地做。 因為只有認真,才能獲得精確的值。在給題方面,我覺得老師應該給些更貼近生活的題目,少給些以前學過的實驗,這樣可能更能激發學生的積極性。