实验名称:凯特摆测量重力加速度实验目的:学习凯特摆的实验设计思想和技巧,掌握一种比较精确的测量重力加速度的方法实验原理:设一质量为m的刚体，其重心G到转轴O的距离为h，绕O轴的转动惯量为I，当摆幅很小时，刚体绕O轴摆动的周期T为：设复摆绕通过重心G的轴的转动惯量为IG，当G轴与O轴平行时，有得到复摆的等效摆长实验仪器:凯特摆右图是凯特摆摆杆的示意图。对凯特摆而言，两刀口间的距离就是该摆的等效摆长l。在实验中当两刀口位置确定后，通过调节A、B、C、D四摆锤的位置可使正、倒悬挂时的摆动周期T1和T2基本相等。当时h1+h2=l得到此式中，l、T1、T2都是可以精确测定的量，而h1则不易测准。由此可知，a项可以精确求得，而b项则不易精确求得。但当T1=T2以及|2h1-l|的值较大时，b项的值相对a项是非常小的，这样b项的不精确对测量结果产生的影响就微乎其微了。实验步骤1、仪器调节选定两刀口间得距离（实验中不用调了）即该摆得等效摆长l，使两刀口相对摆杆基本对称，并相互平行，用米尺测出l的值，取参考的g=9.8m/粗略估算T值,作为调节T₁和T₂参考值。将摆杆悬挂到支架上水平的V形刀承上，调节底座上的螺丝借助于铅垂线，使摆杆能在铅垂面内自由摆动，倒挂也如此。将光电探头放在摆杆下方，让摆针在摆动时经过光电探测器。让摆杆作小角度摆动，摆幅取4cm,待稳定后，按下reset钮，则测试仪开始自动记录一个周期的时间。2、测量摆动周期T₁和T₂，及l,h.(1)调整四个摆锤的位置，使T₁和T₂逐渐靠近，差值小于0.001s后，测量正、倒摆动10个周期的时间10T₁和10T₂各测5次取平均值。(2)用卷尺测l三次，取平均值。（3）将摆杆从刀承上取下，平放在刀口上，使其平衡，平衡点即重心G，找到重心G的位置后测出|GO|，即h三次，同样取平均值。3数据处理实验数据记录实验仪器M-S震动周期测量毫秒仪卷尺量程3m凯特摆光电探头实验数据实验次数1234517.277217.278117.270217.268717.2686实验次数1234517.278917.279017.278717.278917.2791刀口距离即等效摆长实验次数12374.3574.3074.35实验次数12345.0044.9545.05数据处理(一)数据输入ORIGION得到标准差A类不确定度为对于M-S震动周期测量毫秒仪的B类不确定度B类不确定度为因为数字电表测量结果的误差一般表示为由于没有说明书,所以取,假设误差服从正态分布,所以取置信因数C=3误差合成测量结果(二)数据输入ORIGION得到标准差A类不确定度为对于M-S震动周期测量毫秒仪的B类不确定度B类不确定度为因为数字电表测量...
