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《朱本乐单摆实验研究(课程设计)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、篥山丈曇课程设计说明书题目：单摆实验研究学院（系）:年级专业：理学院11级电子信息科技学号：110108040003学生姓名：朱本乐指导教师：杜会静孙继浩孙鑫教师职称：副教授实验师实验师院（系）：理学院基层教学单位：11级电子信息科学与技术一班学号110108040003学生姓名朱本乐专业（班级）11级电子一班设计题目单摆实验研究设计技术参数设计参数：计吋装置的精度：1/岱;米尺的精度：1加加；游标卡尺的精度0.02mm；设计要求1.利用单摆测重力加速度；2.利用0-0相轨图，研究小角度无阻尼的单摆运动
2、规律；3.分析并验证摆介与周期的关系和摆长与周期的关系；工作量15个工作口左右工作计划2013/7/08——2013/7/09实验选题2013/7/10——2013/7/12实验操作2013/7/13——2013/7/15实验论文2013/7/15——2013/07/22论文检查和修饰参考资料1•梁伟华普通物理实验［M］中国计量出版社2007；2•张淳民莎通物理大学物理［M］西安交通大学出版社200&10.01；3张映辉人学物理实验［M］机械工业出版社2010.01.01o指导教师签字基层教学单位主任签
3、字年月口指导教帅评语:成绩：指导教师：年月口答辩小纽评语:成绩：组长：年月日课程设计总成绩：答辩小组成员签字:单摆实验研究理学院11电子一班朱木乐摘要：单摆是由一摆线/连接着质量为m的摆锤所组成的力学系统，是力学基础教科书中祁要讨论的一个力学模型。当年伽利略在观察比萨教堂中的吊灯摆动时发现，摆氏一定的摆，其摆动周期不因摆角而变化，因此可川它来计时，后来惠更斯利川伽利略的这个观察结杲，发明了摆钟。如今进行的单摆实验，是要进一步精确的研究该力学系统所包含的力学线性和非线性的运动行为。关键字：单摆，周期，摆角
4、SimplependulumexperimentresearchZhubenleAbstract：Simplependulumconsistsofacycloidconnectedtoqualityasthemgofpendulummechanicalsystem,asatextbookmechanicsfoundationarcdiscussedinamechanicalmodel.GalileodroplightoscillationintheobservationofPisachurchfound
5、thatplacelongacertainplace,theoscillationperioddocsnolchangeduetoangulai;socanuseittotiming,huygenslaterusingtheobservationsofGalileo,inventedthependulumclock・Simplependulumexperimentearnedouttoday,istofurtherprecisestudyofthemechanicalsystemcontainsthem
6、echanicalbehavioroflinearandnonlinearmovement.Keywords:Pendulum,cycle,angular实验目的1•利用单摆测重力加速度；2.利用0-0相轨图，研究小角度无阻尼的单摆运动规律；3.分析并验证摆角与周期的关系和摆长与周期的关系。实验仪器单摆实验仪（DH4605MP）、计时装置等。实验原理1、利用单摆测量重力加速度值g用一不可伸长的轻线悬挂一小球，作幅角&很小的摆动就是一单摆。如图1所示。其质心到摆的支点0的距离为厶（摆长）。作用在小球则si
7、n&u&,设小球的质量为m,上的切向力的大小为mgsin0,它总指向平衡点0'。当&角很小,切向力的大小为mg3,按牛顿第二定律，质点的运动方程为mal7J=-mgsin&,H
8、Jml一-dt2因为sin&=&，所以drL这是一简谐运动方程（参阅普通物理学屮的简谐振动）,（1）式的解为0(f)=Pcos(a)M+0)，(2)271单摆示意图图1Tvf式中，P为振幅，0为幅幷，5为角频率（固有频率），：T为周期。可见，单摆在摆角很小，不计阻力时的摆动为简谐振动，简谐振动是一切线性振动系统的共同特性，它们都
9、以自己的固有频率作正弦振动，与此同类的系统有：线性弹簧上的振子，LC振荡回路屮的(3)电流，微波与光学谐振腔屮的电磁场，电子用绕原子核的运动等，因此单摆的线性振动，是具有代表性的。曲（3）式可知该简谐振动固有角频率s的平方等于g/l,由此得出T=2兀护,g=4龙$寻,（4）测出单摆周期7单摆摆长/,利用上式就可以计算出重力加速度g。2、利用〃V相轨图，研究小角度无阻尼的单摆动运行规律。（〃为小球摆角角度，D为角速度0=“/厶）单摆的线性振
