大学物理实验课程设计实验报告

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3．如果考虑空气的浮力，则周期应为：  

式中T0是同一单摆在真空中的摆动周期，ρ空气是空气的密度，ρ摆锥 是摆锥的密度，由上式可知单摆周期并非与摆锥材料无关，当摆锥密度很小时影响较大。 

4．忽略了空气的粘滞阻力及其他因素引起的摩擦力。实际上单摆摆动时，由于存在这些摩擦阻力，使单摆不是作简谐振动而是作阻尼振动，使周期增大。 

上述四种因素带来的误差都是系统误差，均来自理论公式所要求的条件在实验中未能很好地满足，因此属于理论方法误差。此外，使用的仪器如千分尺、米尺也会带来仪器误差。 

实验步骤 

    1．仪器调整： 

    本实验是在自由落体测定仪上进行，故需要把自由落体测定仪的支柱调成铅直。调整方法是：安装好摆锤后，调节底座上的水平调节螺丝，使摆线与立柱平行。 

    2．测量摆长L 

    测量摆线支点与摆锥（因实验室无摆球，用摆锥代替）质心之间的距离L。由于摆锥质心位置难找，可用米尺测悬点到摆锥最低点的距离L1，（测六次），用千分尺测摆锥的直径d，（测六次），则摆长： 

   L=L1-d/2 

    3．测量摆动周期T 

    使摆锥摆动幅度在允许范围内，测量摆锥往返摆动50次所需时间t50，重复测量6次，求出T= 。测量时，选择摆锥通过最低点时开始计时，最后计算时单位统一为秒。 

4．将所测数据列于表中，并计算出摆长、周期及重力加速度。 

5．实验数据处理 

实验数据记录及处理 

（1）试验数据记录 

仪器误差限:游标卡尺Δm=0.02mm,米尺Δm=1mm，电脑通用计数器Δm=0.0001ms。 

次数	L1（cm）	摆 锥 高度d (cm)	摆长 L=L1-d/2(cm)	50个 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

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