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一、实验目的
利用经典的单摆公式、给出的器材和对重力加速度g 的测量精度的要求，进行简单的设计性实验基本方法的训练，学会应用误差均分原理选用适当的仪器和测量方法，学习积累放大法的原理及应用，分析汽车空调电磁离合器
误差的来源，提出进行修正和估算的方法。 二、实验仪器
提供的器材及参数：
游标卡尺、米尺、千分尺、电子秒表、支架、细线、钢球、摆幅测量标尺、天平。
摆长l≈70.00cm，摆球直径D≈2.00cm，摆动周期T≈1.700s，米尺精度，卡尺精度，千分尺精度，秒表精度。人开、停秒表总冷轧酸洗反应时间。
三、实验原理
在本实验热风拆焊台中，实验精度△g／g＜1%，故摆球的几何形状、摆的质量、空气浮力、摆角等因素对测量造成的修正项均是高蛇形线阶小量，可忽略。那么近似的周期测量公式为 ，
故可通过误差均分原理，在一定的测量范围内测量T、L，从而求得重力加速度g。
实验设计：
由 ，得：，对两边取对数处理，有 。
若要求，由误差均分原理，就应该有： 且 ,
其中，，防辐射屏，l表示摆线长，D表示摆球直径，。
那么，，故选用米尺直接测量摆长，ΔL即可满足条件。
由于，即，将T≈1.700s代入，知一次测量若需达到要求的精度，需测量个周期的时间。
除上述分析中提到的分析仪器外，还需选择电子秒表、支架、细线、钢球。
四、实验内容
1、按照实验要求组装好实验仪器，电子秒表归零；
2、多次测量摆长并记录数据；
3、将摆球拉离平衡位置，角度小于5度，使其在同一水平面摆动
4、多次用电子秒表测量单摆50次全振动所需时间；
5、整理仪器；
6、数据处理和误差分析。
计算涉及相关公式：
1) 直接测量量的不确定公式
2) 直接测量量不确定合成公式
，
3) 不确定传递公式
4)相对误差公式
五、数据处理
实验内容：单摆的设计和研究 总分值：80 得分：0
★ (1) 原始数据
☆ (不计分)本实验所测得数据如下：led斗胆灯
测量序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
单摆摆长/cm | 69.60 | 69.70 | 69.75 | 69.95 | 70.00 |
50个周期全振动时间/s | 84.38 | 84.51 | 84.64 | 84.71 | 84.73 |
| | | | | |
★ (2) 计算单摆摆长
计算公式：平均值公式：；标准差公式：；不确定度公式：。
☆ (10分)摆长的平均值l(单位：cm)=69.80
评分规则：
实际测量偏差在 -5% ~ 5% 之间，有效数字正确(按照“四舍五入”取值方式，保留2位小数点)，得 10 分 实际测量偏差在 -5% ~ 5% 之间，得 9 分
实际测量偏差在 -10% ~ 10% 之间，有效数字正确(按照“四舍五入”取值方式，保留2位小数点)，得 8 分
实际测量偏差在 -10% ~ 10% 之间，得 7 分
☆ (5分)摆长标准差Δl(单位：cm)=0.152
评分规则：
实际测量偏差在 -5% ~ 5% 之间，有效数字正确(按照“四舍五入”取值方式，保留2位有效值)，得 5 分
实际测量偏差在 -5% ~ 5% 之间，得 4 分
☆ (5分)那么摆长的不确定度U(l)为(单位：cm)=0.160
评分规则：
实际测量偏差在 -5% ~ 5% 之间，有效数字正确(按照“余位进一”取值方式，保留2位有效值)，得 5 分
实际测量偏差在 -5% ~ 5% 之间，得 4 分
★ (3) 计算单摆周期
计算公式：平均值公式：；标准差公式：；B类不确定度公式：；周期不确定度公式：。
☆ (10分)单摆周期平均值T(单位：s)=84.594
评分规则：
实际测量偏差在 -5% ~ 5% 之间，有效数字正确(按照“四舍五入”取值方式，保留4位有效值)，得 10 分
实际测量偏差在 -5% ~ 5% 之间，得 9 分
实际测量偏差在 -10% ~ 10% 之间，有效数字正确(按照“四舍五入”取值方式，保留4位有效值)，得 8 分
实际测量偏差在 -10% ~ 10% 之间，得 7 分
☆ (5分)单摆周期标准差ΔT(单位：s)=0.1318
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