在当前社会中,报告已经成为我们生活中的一部分。撰写报告时,遵循特定格式是非常重要的。为帮助您轻松应对报告撰写,这里整理了单摆实验的数据报告,供您参考与收藏。
单摆实验实验数据报告 篇1
【实验目得】
1、掌握气垫导轨得水平调整、光电门及电脑通用计数器得使用。
2、学会使用物理天平
3、用对心碰撞特例检验动量守恒定律。
4、了解动量守恒定律与动能守恒得条件。
碰撞前后得动量关系为:mu=(m+m)v
动能变化为:ΔE=1/2(m+m)v-1/2mu
【实验步骤】
1、用物理天平校验两滑块得(连同挡光物)得质量m及m,经测量m=136.60g、m=344.02g
2、用游标卡尺测出两挡光物得有效遮光宽度,本实验中Δs=Δs=5.00cm
3、将气垫导轨调水平。
(1)粗调:调节导轨下得三只底脚螺丝,使导轨大致水平(观察导轨上得气泡,若气泡位于最中央,说明已调平)。
(2)静态调平:接通气源,将滑块放在导轨上,这时滑块在导轨上自由运动,调节导轨得单脚底螺丝,使滑块基本静止(不会一直向单一方向运动)
(3)动态调平:将两个安装在到导轨上得光电门相距60cm左右。在滑块上安放u型挡光片,接电脑通用计数器得电源,打开电源开关,将电脑计数器功能置于“s2”挡。轻轻推动滑块,分别读出遮光片通过两个光电门得时间Δt与Δt,它们不等,则反复强调单脚螺丝,使它们相差不超过千分之几秒,此时可认为气垫导轨基本水平。
4、完全弹性碰撞
适当放置光电门得位置,使它能顺利测出两个滑块碰撞前后得速度,并在可能得情况下,使两个光电门得距离小些。每次碰撞时,大滑块得速度不要太大,让两个滑块完全碰撞两次,分别记录每次得滑块得速度并结算出:(注意速度方向)动量得变化大小C=(mv+mv)/(mu+mu)恢复系数e=(v—v)/(u—u)(v—v为两物体碰撞后相互分离得相对速度,u-u则为碰撞前彼此接近得相对速度)
【注意事项】
1、严格按照在操作规范使用物理天平;
2、严格按照气垫导轨操作规则;
3、给滑块速度时速度要平稳,不应使滑块产生摆动;挡光框应与滑块运动方向一致,且其遮光边缘应与滑块运动方向垂直;
4、挡光框应与滑块之间应固定牢固,防止碰撞时相对位置改变,影响测量精度。
【思考题】
1、动量守恒定律成立得条件就是什么?
系统所受得外力之与为0
2、滑块距光电门近些好还就是远些好?两光电门间近些好还就是远些好?为什么?
滑块距光电门近些好,两光电门间近些好,因为气垫导轨上仍然就是存在微小得摩擦得,滑块与光电门之间、两光电门之间得距离尽可能得小,可以减小实验误差。
【实验结果与分析】
(均以轻滑块得初速度方向为正方向)
第一组实验:
m:u=14.52cm/s
v=—16000cm/s
m:u=—8063cm/s
u=6022cm/s
计算得:
e=0099
c=0089
第二组实验:
m:u=20066cm/s
v=—27042cm/s
m:u=—13004cm/s
v=4096cm/s
计算得:
e=0096
c=0075根据完全弹性碰撞得定义,理论上所求得e、c、e、c都应该等于1
实验出现这样得结果,原因可能就是:
1、由于气轨上各处气流分布不均匀导致滑块受阻力
2、室内空气流动导致滑块受空气阻力
3、气垫导轨未调平,滑块得重力做功
4、实验仪器存在故障
5、测量误差,因为无论就是再精良得仪器总就是会有误差得,不可能做到绝对准确
6、操作误差,两滑块接触面粗糙
7、两滑块不就是正面碰撞
【实验心得】
在我们小组得实验过程中,第一次实验得两组测量值出现较大偏差,表现为计算得出得e与c远小于1,我们在同一台仪器上再次进行多次测量,得出得结果仍然存在比较大得误差。
本次实验让我们熟悉了物理天平,掌握气垫导轨得水平调整、光电门及电脑通用计数器得使用。同时通过自己得操作利用对心碰撞验证了动量守恒定律,从而使我们更加深入地理解力学原理,实验中遇到了问题,我们经过努力分析后解决问题,让我们学会了许多。
单摆实验实验数据报告 篇2
实验名称:
探究单摆振动周期与摆长的关系
实验目的:
1. 验证单摆的振动周期的平方与摆长成正比的关系。
2. 通过实验测定本地重力加速度的值。
实验仪器:
单摆装置
秒表(精度0.01s)
游标卡尺(精度0.02mm)
米尺(精度0.1cm)
实验原理:
单摆是一种理想化的物理模型,当摆角小于5°时,其振动周期T与摆长L和重力加速度g的关系为:T = 2π√(L/g)。通过改变摆长L并测量对应的振动周期T,可以验证上述关系,并计算重力加速度g。
实验步骤:
1. 调节单摆装置,使其沿铅直方向稳定。
2. 使用游标卡尺测量摆球的直径,并使用米尺测量摆线的长度,两者之和即为摆长L。
3. 将摆球拉至一侧(摆角小于5°),然后释放,使用秒表记录摆球连续摆动50次的时间t,重复测量4次以提高准确性。
4. 计算每次测量的周期T(T = t/50),并求出平均值。
5. 改变摆长L,重复步骤2-4,测量不同摆长下的振动周期。
6. 根据实验数据绘制T与L的关系曲线,验证其是否为直线关系。
实验数据:
(此处省略具体数据表格,可根据实验实际情况填写)
数据处理与分析:
1. 计算各摆长下的平均周期T。
2. 绘制T与L的关系曲线,观察其是否为直线。
3. 根据直线斜率k计算重力加速度g(g = 4πk/1)。
实验结论:
通过实验数据的'处理与分析,我们发现T与L之间确实存在直线关系,验证了单摆振动周期的平方与摆长成正比的关系。同时,我们也成功测定了本地重力加速度的值,与标准值相近,说明实验具有较高的准确性。
实验反思:
在实验过程中,我们需要注意控制摆角的大小,避免其过大导致实验结果偏离理论值。此外,测量时间时也需要保持耐心和准确性,以提高实验结果的可靠性。
单摆实验实验数据报告 篇3
实验名称:
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
实验目的:
1. 验证单摆的振动周期的平方与摆长成正比的关系。
2. 通过实验数据测定本地的重力加速度值。
实验仪器:
单摆装置
秒表(精度0.01s)
游标卡尺(精度0.02mm)
米尺(精度0.1cm)
实验原理:
单摆是一种简谐振动系统,其振动周期T与摆长L和重力加速度g的关系为:T = 2π√(L/g)。通过测量不同摆长下的振动周期,可以验证上述关系,并计算重力加速度g的值。
实验步骤:
1. 调节单摆装置,使其沿铅直方向稳定。
2. 使用游标卡尺测量摆球的直径,并记录。
3. 选择适当的摆长,使用米尺测量并记录。
4. 将摆球拉至平衡位置一侧(摆角小于5°),释放后使用秒表测量连续摆动50次的时间,重复测量4次取平均值。
5. 计算振动周期T,即平均时间除以50。
6. 改变摆长,重复步骤3-5,测量并记录不同摆长下的'振动周期。
7. 根据实验数据绘制T与L的关系曲线,验证其是否为直线。
8. 利用直线斜率计算重力加速度g的值。
实验数据:
(此处省略具体数据表格,实际报告中应详细记录每次测量的摆长、时间、振动周期等数据)
数据处理与分析:
1. 计算各摆长下的振动周期平均值。
2. 绘制T与L的关系曲线,观察其是否为直线。
3. 根据直线斜率计算重力加速度g的值,并与标准值进行比较。
实验结论:
通过本次实验,我们验证了单摆的振动周期的平方与摆长成正比的关系,并成功测定了本地的重力加速度值。实验结果表明,T与L的关系曲线为一条直线,符合理论预期。计算得到的重力加速度值与标准值相近,说明实验数据准确可靠。
实验反思:
在实验过程中,我们注意到摆长的测量精度对实验结果有较大影响。因此,在未来的实验中,我们应更加注意测量工具的精度和测量方法的准确性,以提高实验结果的准确性。
单摆实验实验数据报告 篇4
一、实验目的
通过单摆实验测定重力加速度g,并探讨单摆周期与摆长及重力加速度的关系。
二、实验原理
单摆是由一个小球与一根不可伸长的轻绳相连的摆动系统。当小球被拉偏后释放,其运动轨迹为周期性的往复运动。单摆的`周期T可以用以下公式表示:T=2πgL
其中:T是摆动的周期,L是摆的长度,g是重力加速度。
通过测量周期和摆长,可以计算出重力加速度g。
三、实验器材
1.小球(如铁球或塑料球)
2.细绳
3.固定支架
4.秒表
5.尺子
6.量角器
7.记录本
四、实验步骤
1.搭建实验装置:将细绳的一端固定在支架上,另一端挂上小球,确保小球能够自由摆动。
2.测量摆长:用尺子测量从支架到小球的垂直距离L,记录值。
3.偏转角度:使用量角器测量小球偏离竖直线的角度,确保偏转角度小于15°。
4.测量周期:
将小球拉开,释放后用秒表测量小球完成10次摆动所需的时间t10。
5.重复实验:改变摆长L,重复步骤2至4,至少进行三组实验以获取不同的L和对应的T。
6.计算重力加速度:使用周期公式重排列出g的计算公式:g=T2/4π2L
根据实验数据,计算出相应的g。
五、实验分析
根据实验数据,计算出的g值均接近理论值9.81m/s,误差在可接受范围内。对于不同摆长的测量,周期呈现出相应的变化,符合理论公式的预测。
六、结论
通过本次单摆实验,我们成功测定了重力加速度g的近似值,并验证了单摆周期与摆长之间的关系。实验结果与理论计算相吻合,表明实验方法的有效性与准确性。
七、讨论
1.误差来源:影响实验结果的因素包括测量工具的精度、空气阻力以及摆动的剖面影响(偏转角度大于15°会引起误差)。
2.改进建议:未来可以采用更精密的计时设备和长度测量工具,以提高实验精度。此外,增加实验次数并取平均值可以进一步降低偶然误差。
单摆实验实验数据报告 篇5
一、实验目的
1. 学会用单摆测定重力加速度的方法。
2. 理解单摆运动的原理及其周期公式。
3. 掌握实验数据处理的基本方法,了解实验中的主要误差来源及减小误差的方法。
二、实验原理
在偏角小于5°的情况下,单摆近似做简谐运动,其周期T与摆长L和重力加速度g之间的关系为:T=2πgL
由此,我们可以推导出重力加速度g的表达式:g = frac{4pi^2 L}{T^2}
实验中,通过测量摆长L和周期T,代入上式即可计算出当地的重力加速度g。
三、实验器材
1m多长的细线(线要细、轻、不伸长)
带孔的小铁球(或钢球,质量较大,以减少空气阻力影响)
带铁夹的铁架台
米尺
游标卡尺
秒表
四、实验步骤
1. 准备单摆:
用游标卡尺测量小铁球的直径d,测3次取平均值,记入表格。
将细线一端穿过小铁球的孔后打结,另一端固定在铁夹上,挂在铁架台上。调整摆线长度,使其比1m略小。
用米尺测量悬吊时的摆线长L(从悬点到小铁球顶端),也测3次取平均值,记入表格。
2. 测量周期:
将摆球拉离平衡位置一段小距离(摆线与竖直方向夹角小于5°)后放开,让单摆在一个竖直面内来回摆动。
使用秒表测量单摆连续摆动30次(或更多次,视具体情况而定)所需的总时间t,测3次取平均值,记入表格。
计算单摆的周期T,即T = t/n(n为全振动次数)。
3. 计算摆长:
摆长L为摆线长L加上小铁球半径r(r = d/2),即L = L + r。
4. 计算重力加速度:
将测得的摆长L和周期T代入重力加速度的表达式中,计算出g值。
五、实验数据处理
1. 求平均值:对所有测量值取平均值,以减少偶然误差。
2. 计算重力加速度:使用平均值计算g值,并计算其相对误差。
六、误差分析
1. 系统误差:主要来自实验器材的不完善,如摆线可能存在的微小伸长、空气阻力等。但通过选择符合要求的实验器材和注意实验细节,系统误差可以减小到远远小于偶然误差而忽略不计的程度。
2. 偶然误差:主要来自时间(周期)的`测量上。由于秒表的读数存在误差,且振动次数的计数也可能出现偏差,因此需要通过多次测量取平均值来减小偶然误差。
七、实验结论
通过本次实验,我们成功地利用单摆测定了当地的重力加速度g值。实验结果表明,所测得的g值与公认值相符(在误差允许范围内),验证了单摆周期公式的正确性。同时,我们也深刻理解了实验数据处理和误差分析的重要性,为今后的科学研究打下了坚实的基础。
八、实验感想
本次实验不仅让我掌握了用单摆测定重力加速度的方法,还锻炼了我的动手能力和数据处理能力。通过实际操作和数据分析,我更加深入地理解了单摆运动的原理及其周期公式。同时,我也认识到实验中的每一个细节都至关重要,任何微小的疏忽都可能导致实验结果的偏差。因此,在今后的学习和研究中,我将更加注重实验操作的规范性和数据分析的准确性。