誤差均分原理設計一單擺裝置

⑴ 物理實驗單擺怎麼做詳細最好

製作物理實驗單擺的詳細步驟如下：

1. 准備材料：

   • 細線：用於懸掛小球，需確保細線足夠結實且不易伸長。
   • 鐵架台：用於固定細線和支撐整個單擺裝置。
   • 小球：選擇密度較大、表面光滑的小球，以減少空氣阻力和摩擦。
   • 游標卡尺：用於精確測量小球的直徑。
   • 秒錶：用於測量單擺完成全振動所需的時間。
   • 米尺：用於測量從懸點到小球上端的距離，即擺長。

2. 組裝單擺：

   • 將細線穿過小球上的小孔，然後系在鐵夾上，做成一個單擺裝置。
   • 將鐵夾固定在鐵架台上方，確保鐵架台穩定且擺球能自由下垂。

3. 測量擺長：

   • 使用游標卡尺精確測量小球的直徑，記錄數據。
   • 使用米尺測量從懸點到小球上端的距離，記錄數據。
   • 擺長等於從懸點到小球重心的距離，由於小球是規則的球體，所以重心在其幾何中心，即球心。因此，擺長等於從懸點到小球上端的距離加上小球半徑。

4. 進行擺動實驗：

   • 將小球拉開一個小於5度的角度，使其在豎直平面內擺動。
   • 使用秒錶測量單擺完成全振動30到50次所用的時間，記錄數據。為了提高測量的准確性，可以多次測量並取平均值。

5. 計算重力加速度：

   • 根據單擺的周期公式 $T = 2pisqrt{frac{L}{g}}$，可以推導出重力加速度 $g$ 的計算公式：$g = frac{4pi^2L}{T^2}$。
   • 將測量得到的擺長 $L$ 和周期 $T$代入公式，計算得到重力加速度 $g$ 的值。
   • 為了提高計算的准確性，可以多次測量並計算重力加速度的平均值。

6. 實驗注意事項：

   • 在實驗過程中，要確保細線始終緊綳且不易伸長。
   • 小球應選擇在豎直平面內擺動，避免受到外界干擾。
   • 測量時要仔細、准確，避免人為誤差。
   • 重復實驗多次，取平均值以提高實驗結果的准確性。

⑵ 在用單擺測量重力加速度的實驗中，實驗裝置如圖（a）所示，細線的上端固定在鐵架台上，下端系一個小鋼球

（來1）實驗時，運用b懸掛方式，單擺自在擺動的過程中，擺長在變化，對測量有影響，c懸掛方式，擺長不變．知c懸掛方式較好．
（2）因為在擺球在平衡位置時速度最大，在平衡位置計時誤差較小．
根據單擺的周期公式T=2π