复摆的实验报告-精品
2020-12-12
【关键字】方案、目录、情况、方法、动力、成绩、质量、系统、有效、平衡、了解、研究、特点、位置、关键、理想、项目、资源、作用、水平、任务、反映、速度、关系、分析、调节、指导、分工、方向、中心
篇一：实验报告_复摆实验
【实验题目】 复摆实验 【实验记录】 1. 复摆中心G的位置：0刻度处 3. 计算重力加速度g: 4?2T12?T22T12?T22 ??
g2(h1?h2)2(h1?h2) g=9.905kg/m2 1
4. 作T-h图
5. 利用mgT2h?4?2IG?4?2mh2，作T2h~h2关系图，考察其线形关系，由最小二乘法计算g和复摆对重心的转动惯量IG。
IG=0.002536kg*m*m 【结论与讨论】误差分析：
1 在实验中，复摆的摆动不能很好的控制在同一平面摆动。
2 实验前没有很好的调节复摆对称。 3 复摆摆动可能
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幅度过大。
结论：利用复摆可以测量重力加速度，同时还可以由这个方法衍生开来测量不规则物体的转动惯量。
成绩（满分30分）：????????? 指导教师签名：??????????????????? 日期：??????????????????? 2
篇二：复摆实验报告
【实验题目】 复摆实验 【实验记录】 1. 复摆中心g的位置：0刻度处
3. 计算重力加速度g:4?2t12?t22t12?t22 ??
g2(h1?h2)2(h1?h2) g=9.905kg/m2 1 4. 作t-h图
5. 利用mgt2h?4?2ig?4?2mh2，作t2h~h2关系图，考察其线形关系，由最小二乘法计算
g和复摆对重心的转动惯量ig。 ig=0.002536kg*m*m 【结论与讨论】误差分析：1 在实验中，复摆的摆动不能很好的控制在同一平面摆动。2 实验前没有很好的调节复摆对称。 3 复摆摆动可能幅度过大。 结论：利用复摆可以测量重力加速度，同时还可以由这个方法衍生开来测量不规则物体
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的转动惯量。
成绩（满分30分）：????????? 指导教师签名：??????????????????? 日 期：??????????????????? 2篇二：实验报告_复摆实验
【实验题目】 复摆实验 【实验记录】 1. 复摆中心g的位置：
3. 计算重力加速度g:4?2t12?t22t12?t22 ??= g2(h1?h2)2(h1?h2) g= 1 4. 作t-h图
5. 利用mgth?4?ig?4?mh，作th~h关系图，考察其线形关系，由最小二乘法计 2 2 2 2 2 2
算g和复摆对重心的转动惯量ig。 【结论与讨论】
成绩（满分30分）：????????? 指导教师签名：??????????????????? 日
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期：???????????????????
2篇三：复摆振动研究.实验报告复摆振动的研究 姓名：黄青中 学号：XX02050238 摘要：了解用复摆物理模型来测量物体的转动惯量。通过观测复摆的振动，测定复摆振 动的一些参量（重力加速度g，回转半径r，转动惯量ig）。分析复摆的振动，研究振动周期
与质心到支点距离的关系。复摆又称为物理摆，是一刚体绕固定的水平轴在重力的作用下作微小摆动的动力运动体
系——简谐振动。通过复摆物理模型的分析，可以用来测量重力加速度、测量物体的转动惯
量以及验证平行轴定理等等。关键字：复摆、振动、天平、米尺
一、实验原理
一个围绕定轴转动的刚体就是复摆，刚体绕固定轴o在竖直平面内作左右摆动，c是该
物体的质心，与轴o的距离为h，?为其摆动角度。如图1所示 当摆的振幅甚小时，其震动周期t为 t?2?imgh （1）
设ig为转轴过质心且与o轴平行时的转动惯量，那么根据平行轴定律可知 i?ig?mh2 （2） 2
而ig又可以写成为ig?mk，k就是复摆对g轴的回转半
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径，由此可将式（1）改为 t?2? ig?mhmgh 2 （3）
二、实验步骤与要求
1、研究复摆周期与转轴位置的关系
1.1确定均匀钢板的质心位置（方便起见，让质心的位置正好在“0”刻度上） 方法：将钢板水平放在支架的刀刃上（如图2），其“0”刻度正好对应刀刃，利用杠杆 原理调节钢板两端的微调螺母使其平衡，要求误差在1mm以内。图2
1.2将座架放置于实验桌边沿，使上面的三角刀口水平朝外 方法：把复摆摆杆悬挂在三角刀口上，调节座架底下水平螺丝使刀口与孔内径上沿相密
合，要求摆杆摆动时没有扭动情况。 1.3测量不同回转轴对应的周期 将复摆摆杆的每一小孔依次悬挂在三角刀口上以小摆幅摆动，用周期测定仪测定对每一
个孔的振动周期，并记录。注意：使用周期测定仪时，面板上的周期选择拨到30t档；在复摆处于平衡位置时，周 期测定仪的光电门应对准复摆下端的挡光针，拨动复摆并把周期仪置零，即自动开始测周期
至30个周期停止计时，所显示的数字就是30个周期的
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时间间隔，计时精度为0.01ms。 2、
测出摆杆的回转半径，重力加速度和通过质心轴的转动惯量
2.1根据你所绘出的t?h图，很容易量出最低两点的距离以及所对应的周期值。
2.2由上述测量数据，得到重力加速度： g? 8?rtm 2in （4）
2.3根据回转半径的定义，易得通过质心轴的转动惯量ig。
3、用最小二乘法求出摆杆的回转半径，重力加速度和通过质心轴的转动惯量
3.1由（3）式，得到 t?2?将上式改写成为 th? 2 4?g 2 r? 2 4?g 2 h
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2
令y?t2h,x?h2，则上式又变成为y? 4?g 2 r? 2 4?g 2 x
从测量可得出n组(x,y)值并填入表中， 3.2用最小二乘法求出拟合直线y?a?bx的a(?g 4?g 2 r)和b(? 2 4?g 2
)，再由a、b求出 和r值，再求出ic。
3.3计算结果与上述测量结果进行比较，并计算g的不确定度。
三、实验数据
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2、由a到b测量刚体
3、由a到b测量刚体转动周期（30t） 四、实验数据处理
1、依据实验数据测得的数据计算出t和t?如下表2 用最小二乘法求出拟合直线y?a?bx的a(??k2)和b(?值，并计算g的不确定度，最后求 出ig值。 计算结果：
由a到b有：g?9.700?0.208(m/s2) a??0.0814 k?0.2853 2
ig?0.1841(kg?m) )，在有b求出g用a求k
由b到a有：g?9.728?0.190(m/s2) a??0.0800 k?0.2828 2
(kg?m) ig?0.1810讨论：
（1）每次测量完从新摆动一次可以减少误差。 （2）测量时靠近中点时误差较大。参考文献：《大学物理实验》汪建章《大学物理实验》苏学军 篇四：实验报告_复摆实验
【实验题目】 复摆实验 【实验记录】 1. 复摆中心g的位置：
3. 计算重力加速度g:4?2t12?t22t12?t22
??= 4.655029 g2(h1?h2)2(h1?h2) g= 8.480796 1
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4. 作t-h图 5. 利用mgt2 h?4?2 i2 2 2 2
g?4?mh，作th~h关系图，考察其线形关系，由最小二乘法计 算g和复摆对重心的转动惯量ig。 2 【结论与讨论】
成绩（满分30分）：????????? 指导教师签名：??????????????????? 3 ??????????????????? 日期：篇五：复摆实验 重力加速度的测量前言 重力加速度g 是一个反映地球引力强弱的地球物理常数，它与地球上各个地区的经纬度、
海拔高度及地下资源的分布有关（两极的g 最大，赤道附近的g 最小，两者相差约1/300）。
重力加速度的测定在理论、生产和科学研究中都具有重要意义。选择的研究课题
1、测定本地区重力加速度g 值，测量结果至少有4 位有效数字，并要求百分误差小于
0.1％。 2、试比较各种实验测量方法的优缺点。讨论
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各种实验测量方法中，哪些量可测得精
确？哪些量不易测准？并说明如何减小或消除影响精确测量的各种因素等。 选择的仪器单摆、三线摆、j-ld23 型复摆实验仪、自由落体测定仪、hpci-1 物理实验微机辅助教
学系统、钢球、重锤、米尺、游标卡尺、光电门、霍尔开关、数字毫秒计、杨氏模量测量仪 等。
设计方案举例：
测量重力加速度的方法很多，有单摆、开特摆、三线摆、气垫导轨法和自由落体仪法等
等，它们各有特点。下面例举几种比较典型的方案。 复摆法
1．原理： 如图1，在重力作用下能绕固定水平转轴在竖直面内自由摆动的刚体称为复
摆（物理摆）。设刚体的质量为m，重心g 到转轴o 的距离为h，绕o 轴的转动惯量为i，当
og 连线与铅垂线的夹角为θ 时，刚体受到的重力矩： m??mgh? （1） 式中的负号表示力矩的方向与角位移的方向相反。当摆角θ 于是由刚体转动定律m?i2可得： dt d2?mgh
??? （3） dt2i 令??
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2 mgh
,可得复摆的动力学方程： id2? ??2??0（4） 2dt 其摆动周期： t? 若令l? 2? ?
?2 （5） i ，则复摆的周期公式可改写为：mh t?2? （6）它与单摆的周期公式相同，因而又把l 称为复摆的等值单摆长（即等效摆长）。可见，
只要能测出复摆的周期t 及其等效摆长l 就可求出重力加速度g： 4?2 g?2?l（7）t
复摆的周期可以测得非常精确，但直接测量l 相当困难，一是重心g 的位置不易确定， h
难以精确测定；二是复摆不可能做成密度均匀的理想形状，其i 难以精确计算。不过，
可以利用复摆的共轭特性来间接测量l 。 如图2，复摆的共轭特性是指在重心g 的两旁总可以找到两个共轭点o和o?（与重心三
点共线），当两点之间的距离等于等效摆长l 时，以o 为
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悬点的摆动周期和以o?为悬点的摆
动周期正好相等。证明如下：设复摆对重心g 轴的转动惯量为ig，根据平行轴定理可得复摆
对转轴o到重心的距离为h）的转动惯量： i?ig?mh2 （8） 复摆以o 为悬点的等效摆长： l? ii
?g?h（9） mhmh
篇三：复摆实验研究报告6.10 重庆大学物理学院
探究性物理实验研究报告 项目名称复摆研究 项目组长 段青松
项目组成员 王艳杰 彭洪莉
年级专业班 XX 年级理科试验班专业02班 指导教师 吴世春 XX年06月09日 目录
一
、
任
务
书............................................................................................................ 4
二
.
小
组
分
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工........................................................................................................... 4
三
.
文
献
综
述........................................................................................................... 5
四
.
实
验
方
案........................................................................................................... 5
（一）使用复摆测量重力加速
度................................................................ 5
1.
实
验
目
的 ............................................................................................ 5
2.
实
验
仪
器 ............................................................................................ 6
3.
实
验
原
理 ................................................
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............................................ 6
4.
实
验
步
骤 ............................................................................................ 8 (转自： 小 草 范文网:复摆的实验报告)5.数据记录表格 .................................................................................... 8
（二）使用复摆验证平行轴定
理................................................................ 8
1.
实
验
原
理 ............................................................................................ 8
2.
实
验
原
理 ............................................................................................ 9
3.
数
据
记
录
表
格 .................................................................................. 10
（三）利用复摆分析摆角大小对测量重力加速度的影响...................... 11
1.
理
论
分
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析 .......................................................................................... 11
2.
实
验
步
骤 .......................................................................................... 13
3.
数
据
记
录
表
格 .................................................................................. 13
五
.
实
验
装
置......................................................................................................... 15
六
.
实
验
记
录......................................................................................................... 16
（一）使用复摆测量重力加速
度.............................................................. 16
（二）使用复摆验证平行轴定
理.............................................................. 17
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（三）利用复摆分析摆角大小对测量重力加速度的影响...................... 18
七
.
数
据
处
理......................................................................................................... 18
（一）使用复摆测量重力加速
度.............................................................. 18
1.
重
庆
当
地
理
论
重
力
加
速
度 .............................................................. 18
2.
计
算
复
摆
实
测
重
力
加
速
度 .............................................................. 19
（二）使用复摆验证平行轴定
理.............................................................. 21
1.复摆转动惯量（未加摆锤）的计
算 .............................................. 21
2.
系
统
转
动
惯
量
的
计
算 ................................................
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...................... 24
3.
误
差
分
析
与
结
论 .............................................................................. 27
（三）利用复摆分析摆角大小对测量重力加速度的影响...................... 27
八
.
总
结
及
感
想..................................................................................................... 28
参
考
文
献.............................................................................................................. 29
附
录...................................................................................................................... 29 一、任务书
器材：复摆装置，卷尺，光电计时器等。
（1）使用复摆测量当地重力加速度并使用复摆验证转动惯量的平移定理。设计实验方案并进行实验。
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（2）查阅2篇以上相关论文，并对论文进行综述，论文要附加到研究报告后面。
（3）要求摆角在5-20°左右范围内，分3档用理论和实验定量分析摆角大小对测量重力加速度的影响，写出理论的分析，与实验结果比较，给出结论。详细写入报告中。 （4）实验测量摆角为10°左右时的重力加速度，并计算出每项测量误差引起的不确定度及总的不确定度。详细写入报告中。
（5）完成答辩用的PPT，每小组1个PPT，每位同学要分别介绍自己的研究工作，完成自己工作部分的报告的撰写，并组成完整的研究报告。 二.小组分工
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