3.測(cè)量擺動(dòng)周期T
使擺錐擺動(dòng)幅度在允許范圍內(nèi)，測(cè)量擺錐往返擺動(dòng)50次所需時(shí)間t50，重復(fù)測(cè)量6次，求出T= 。測(cè)量時(shí)，選擇擺錐通過最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，最后計(jì)算時(shí)單位統(tǒng)一為秒。
4.將所測(cè)數(shù)據(jù)列于表中，并計(jì)算出擺長(zhǎng)、周期及重力加速度。
5.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及處理
(1)試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄
儀器誤差限:游標(biāo)卡尺Δm=0.02mm,米尺Δm=1mm，電腦通用計(jì)數(shù)器Δm=0.0001ms。
次數(shù) | L1（cm） | 擺 錐 高度d (cm) | 擺長(zhǎng) L=L1-d/2(cm) | 50個(gè) 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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
計(jì)算不確定度u(d),u(L1),u(T);
;
;
;
對(duì)g=4π2 根據(jù)合成不確定度的表達(dá)式有：
其中：
=
?
?
因此得 9.808159×102×0.0289%=0.28367 cm/s2
重力加速度的最后結(jié)果為
g=(9.808159×102±0.002) cm/s2 (p=68.3%)
E(g)=0.0289%
實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：
1、擺長(zhǎng)的測(cè)定中，擺長(zhǎng)約為1米，鋼卷尺與懸線盡量平行，盡量接近，眼睛與擺錐最低點(diǎn)平行，視線與尺垂直，以避免誤差。
2、測(cè)定周期T時(shí)，要從擺錐擺至最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，并從最低點(diǎn)停止計(jì)時(shí)。這樣可以把反應(yīng)延遲時(shí)間前后抵消，并減少人為的判斷位置產(chǎn)生的誤差。
3、鋼卷尺使用時(shí)要小心收放
4、為滿足簡(jiǎn)諧振動(dòng)的條件，擺角θ<50 ，且擺球應(yīng)在1個(gè)平面內(nèi)擺動(dòng)。
附錄：
其實(shí)也可利用改變擺長(zhǎng)，用作圖法測(cè)重力加速度
根據(jù)公式 T2= L
每改變擺長(zhǎng)1次，測(cè)1次時(shí)間tn,每次改變長(zhǎng)度不少于10cm,至少測(cè)6組數(shù)據(jù)。
根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，作T2-L圖線，圖解求出重力加速度。
五、參考文獻(xiàn)
《普通物理實(shí)驗(yàn)》 南京大學(xué)出版社 畦永興 許雪芬 主編 2004.10
《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》 湖南大學(xué)出版社 王國棟主編 2002.8
《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》 高等教育出版社 成正維主編 2002.12
六、實(shí)驗(yàn)總結(jié)
本次實(shí)驗(yàn)歷時(shí)三周，從選題、準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)方案到確定實(shí)驗(yàn)方案再到進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告每一步都不簡(jiǎn)單，在這些過程中需要細(xì)心、耐心尤其是恒心。在選題時(shí)，因?yàn)橥嗤瑢W(xué)都已選好，根據(jù)課程設(shè)計(jì)的要求，我只有兩個(gè)題目可供選擇：重力加速度的測(cè)定與電源特性的研究。相比之下，后者比較陌生，所以只有選擇了前者。大家似乎都以為重力加速度的測(cè)定實(shí)驗(yàn)比較老、甚至有點(diǎn)老掉牙，其實(shí)我覺得不然。實(shí)驗(yàn)是比較熟悉，但之前又有誰認(rèn)認(rèn)真真地做出來了?高中的實(shí)驗(yàn)設(shè)備及知識(shí)條件下，大部分的人不可能比較精確的測(cè)定出重力加速度的結(jié)果。在科學(xué)研究中，永遠(yuǎn)不存在老的問題。所以，選好題之后，我開始很認(rèn)真地做。
因?yàn)橹挥姓J(rèn)真，才能獲得精確的值。在給題方面，我覺得老師應(yīng)該給些更貼近生活的題目，少給些以前學(xué)過的實(shí)驗(yàn)，這樣可能更能激發(fā)學(xué)生的積極性。