研究单摆的运动运动特性

物科院 电子3班 朱姜楠 07150309

伽利略（1564-1642）首先证明，如果空气摩擦的影响可以忽略不计，则所有自由下落的物体都将以同一加速度下落，这个加速度就是重力加速度。重力加速度是一个重要的物理量，准确测定它，无论在理论上，还是在科研和生产等方面的偶有极其重大的意义。单摆实验是一个经典实验，通过对重力加速度的测量，学习使用实验数据的分析方法和误差来源分析及处理方法。

实验目的

1. 研究单摆振动周期与摆长的关系。

2. 测量当地的重力加速度，并进行数据处理和误差分析。

实验原理

单摆的运动在摆角很小时（小于5度）可以看成是简谐振动，振动周期T与摆锤重心到悬挂点的距离l以及实验处的重力加速度g有以下关系：

仪器

单摆装置（锥形球、细线）、米尺、多功能分秒仪、游标卡尺等。

实验内容

1. 测量5种不同摆长

2. 测量周期，学会使用多功能分秒仪

3. 以摆长l为横坐标，振动周期T的平方为纵坐标作图并分析实验结果。

4. 求出重力加速度g

实验数据及数据处理

1. 单摆摆长与周期的关系实验数据

2. 作摆长l与周期平方关系图，根据l-关系图分析l与的线性关系，分析其关系是否与实验原理相符。

3. 根据上述数据，计算当地的平均重力加速度值，并计算其不确定度。

思考题

1. 用单摆测重力加速度必须满足的条件是什么？

2. 如果单摆的摆角超过5°很多，分别取10°、15°测量其周期，并和摆角较小时进行比较，结果如何，请解释。