重力加速度多种测量方法的讨论汇总

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单摆测重力加速度归纳总结

单摆测重力加速度归纳总结

单摆测重力加速度归纳总结在物理学中,单摆是一种简单但非常有用的实验装置,用于测量地球表面的重力加速度。

通过对单摆实验的归纳总结,我们可以深入了解重力加速度的概念、测量方法以及影响其数值的因素。

一、单摆实验简介单摆实验是通过将质点连接在一根固定在顶点的轻绳或杆上,使质点可以做简谐振动的实验。

在实验过程中,摆锤在偏离平衡位置后会受到重力的作用,回归平衡位置时会产生加速度。

通过测量单摆摆动的周期,我们可以计算出重力加速度的数值。

二、重力加速度的概念重力加速度是指在重力作用下,物体自由下落时每秒增加的速度。

在地球表面上,重力加速度的平均值约为9.8米/秒²。

重力加速度的数值与地理位置、海拔高度以及其他因素有关。

三、测量重力加速度的步骤1. 搭建单摆实验装置:将一个质点(如铅锤)通过一根细线连接到一个固定的支点上。

2. 进行预实验:在实验之前,进行一系列预实验,校准仪器并确认摆长的测量准确度。

3. 测量单摆摆动的周期:选择合适的摆长,用计时器测量质点来回摆动的时间,重复多次测量并取平均值。

4. 计算重力加速度:利用公式 g = (4*pi²*l)/T²,其中 l 为摆长,T 为摆动的周期,计算重力加速度的数值。

四、影响重力加速度数值的因素1. 地理位置:由于地球是一个不完全均匀的椭球体,所以地球上不同地区的重力加速度略有差异。

2. 海拔高度:重力加速度会随海拔的升高而减小,这是由于离地面越远,所受的重力作用越小。

3. 摆长:摆长越长,摆动的周期会变长,从而导致重力加速度的数值减小。

五、实验误差及注意事项1. 实验误差:在单摆实验中,可能存在一些误差来源,如计时误差、摆长的测量误差等。

在实验过程中要尽量减小这些误差对结果的影响。

2. 注意事项:- 保持摆长不变:在实验过程中,要确保在测量重力加速度时,摆长保持不变。

- 防止外界影响:要避免风力或其他外界因素对单摆实验的干扰。

- 多次测量取平均值:为了减小误差,应重复多次测量,然后取平均值计算重力加速度。

重力加速度测量方法介绍

重力加速度测量方法介绍

重力加速度测量方法介绍重力是地球上的一种自然现象,它对物体施加作用力,并且与物体的质量有关。

在科学研究和实际应用中,我们常常需要准确地测量重力加速度,以便进行相关的研究和分析。

本文将介绍几种常用的重力加速度测量方法。

方法一:自由落体实验自由落体实验是测量重力加速度最简单精确的方法之一。

实验原理基于质点在没有空气阻力的情况下,受重力作用下的自由下落运动。

实验步骤如下:1. 准备一根垂直且较长的支柱(如一根直线竖立的杆)和一颗小球(如钢球)。

2. 将小球靠近支柱顶部,使其自由下落,并使用计时器记录下球落地所需的时间。

3. 根据自由落体公式 s = (1/2)gt²,其中s为下落距离,g为重力加速度,t为时间,可求得重力加速度。

4. 重复实验多次,取平均值以提高测量精度。

方法二:简谐振动实验简谐振动实验也可以用于测量重力加速度。

实验原理是通过测量特定质点的振动周期,来推导出重力加速度的数值。

实验步骤如下:1. 准备一个简谐振动系统,例如一个简单的单摆或弹簧振子。

2. 根据所用振动系统的特性,测量振动周期T,即摆动一次所需的时间。

3. 通过经典力学的理论公式T = 2π√(l/g),其中l为振子的长度,g为重力加速度,可以解得g的数值。

4. 进行多次实验,取平均值以提高测量精度。

方法三:重力测力仪器重力测力仪器是一种专门用于测量重力加速度的仪器。

它通常由一个悬挂的弹簧系统和一个示数仪表组成。

在使用重力测力仪器时,需要先进行校准,然后按照以下步骤进行测量:1. 将重力测力仪器悬挂在一个固定的支架上,保证它处于静止状态。

2. 观察测力仪表的示数,并记录下来。

3. 根据仪器的设计和标定参数,将示数转化为重力加速度的数值。

4. 多次进行测量,取平均值以提高测量精度。

需要注意的是,使用重力测力仪器进行测量时,应避免外力干扰,例如风力或地震等。

此外,仪器的使用和校准需要按照相应的说明书进行。

方法四:全球定位系统(GPS)测量全球定位系统(GPS)是一种高精度的重力加速度测量方法。

文献综述浅析几种测重力加速度方法的优劣性

文献综述浅析几种测重力加速度方法的优劣性

浅析几种测重力加速度方法的优劣性1、研究意义:物理学科所有物理学理论都是通过物理实验的验证来构建的,可见物理实验在物理学中处于非常重要的地位的地位。

诺贝尔获得者丁肇中曾说:“实验可以推翻理论,而理论永远无法推翻实验。

”测量重力加速度就是中学物理实验中一个典型的基础实验,本文列举出几种不同的方法分别测量重力加速度,并对实验数据进行数据处理分析误差来源及其优劣性。

2、应用价值:通过对几种实验方法的研究,可以分析出各种方法的优点与缺点。

以方便在物理实验教学中准确把握各种方法测量重力加速度时的误差来源,以及衡量各种实验所需器材结合实际情况选择适当方法进行实验教学。

3、本选题研究研究现状:经上网查阅,发现对测量重力加速度的研究方法有很多。

4、自己的见解:通过网上查阅资料后发现,测量重力加速度的方法数不胜数,且各都是用了不同方法及器材。

本文将列举几种测量重力加速度的方法,并结合实际情况选择性进行实验,意在求出各种方法下测量出的重力加速度值并与本地标准重力加速度值比较,得出各实验的优点以及缺点。

希望能对该实验在以后教学工作中有所帮助。

5、研究的主要内容:本文主要研究中学物理实验中一个典型实验:测量重力加速度。

本文主要列出了几种不同的方法来测量重力加速度。

主要有:1、打点计时器测量重力加速度2、单摆测量重力加速度3、滴水法测量重力加速度4、旋转液体试验仪测量重力加速度5、气垫导轨法测量重力加速度6、用弹簧秤测量重力加速度7、斜槽法测量重力加速度8、用U型管测量重力加速度。

分别对以上8个实验进行具体实验操作,并测量出相关数据,最后计算出重力加速度。

上网查阅昆明地区的标准重力加速度值,并与各实验测出的重力加速度相比较,看哪个实验结果最接近标准值,并分析其原因。

分别对每个实验进行系统分析,如:实验所需器材、实验要求环境、实际阻碍因素等等。

得出各实验主要误差来源以及实验的优缺点。

6、主要参考资料:[1] 胡巍.测量重力加速度的原理.牡丹江师范学院学报(自然科学版)[J].2006(1)[2] 王金德.“单摆测重力加速度”的实验研究与误差分析铜仁学院学报.[J].2011(3)[3] 曾腾.用不确定度分析单摆的摆长与摆角对测重力加速度的影响.物理教学探讨[J].2006(7)[4] 孙仁学.打点计时器测重力加速度时g>9.8m/s²的分析与对策.科学教研[J].2012(2)[5] 邹平.趣谈水滴下落实验测量的几个重要物理量.高中数理化[J].2012(2)[6] 宗宝春.一种用气垫导轨测重力加速度的新方法.北京建筑工程学院学报[J].2001(2)。

重力加速度实验测量方法与误差分析

重力加速度实验测量方法与误差分析

重力加速度实验测量方法与误差分析重力加速度是物体受地球引力作用下的加速度,是地球表面上最普遍存在的物理量之一。

测量重力加速度对于地球物理研究、工程建设和科学教育都具有重要意义。

本文将介绍几种常用的重力加速度测量方法,并对其中的误差进行分析。

1. 简单重力下落测量法简单重力下落测量法是最常用的测量重力加速度的方法之一。

其原理基于物体自由下落过程中所受到的重力加速度始终保持不变。

实验步骤如下:(1)准备一个具有较高摄氏度的垂直直线轨道,如一个直立的长管或一根绳子;(2)在轨道上放置一个小球体或其他物体;(3)推动物体从轨道上自由下落,并使用计时器测量下落时间;(4)重复上述步骤多次并求取平均值。

误差分析:简单重力下落测量法的主要误差来自于计时器的精度、空气阻力以及物体位置的准确度。

为了减小误差,可以使用更精确的计时器、进行空气阻力的修正,或者增加多次测量并取平均值。

2. 单摆法单摆法是利用单摆振动的周期与重力加速度之间的关系来测量重力加速度的方法。

实验步骤如下:(1)准备一个物体悬挂在一个固定的绳子或线上,并保持绳子垂直;(2)使物体摆动,并使用计时器测量摆动的周期;(3)重复上述步骤多次,求取平均值。

误差分析:单摆法的误差主要来自于摆动周期的测量精度和绳子垂直度的准确度。

为了减小误差,可以使用更精确的计时器、增加测量次数或者使用更精确的工具测量绳子的垂直度。

3. 弹簧振子法弹簧振子法是利用弹簧振动的周期与重力加速度之间的关系来测量重力加速度的方法。

实验步骤如下:(1)准备一个具有弹性的弹簧;(2)将一个小物体挂在弹簧上,使其形成振动;(3)使用计时器测量振动的周期;(4)重复上述步骤多次并求取平均值。

误差分析:弹簧振子法的误差主要来自于振动周期的测量精度和弹簧的弹性。

为了减小误差,可以使用更精确的计时器、增加测量次数或者使用更精确的弹簧。

在进行重力加速度实验测量时,还需要注意以下几点:(1)排除外界干扰因素,如空气流动、震动等,以确保实验环境的稳定性;(2)使用专用的测量仪器,如高精度计时器、校准好的弹簧等,以提高测量精度;(3)进行多次测量,并求取平均值来减小误差;(4)对实验数据进行误差分析,包括随机误差和系统误差,并进行相应的修正。

重力加速度的测定和应用

重力加速度的测定和应用

重力加速度的测定和应用重力是地球对物体产生的吸引力,而重力加速度指的是物体在自由下落过程中的加速度。

测定重力加速度的值对于科学研究和工程应用有重要的意义。

本文将介绍重力加速度的测定方法以及其在实际应用中的一些例子。

一、重力加速度的测定方法1. 引力加速度实验法引力加速度实验法是一种常用的测定重力加速度的方法。

实验中,可以利用自由下落物体的运动特点来测定重力加速度的值。

实验过程中需要准备一个垂直下落的通道,通过控制下落物体的运动时间和下落的距离,可以计算得到重力加速度的数值。

2. 弹簧天平法弹簧天平法也是一种测定重力加速度的方法。

实验中,将一个弹簧与一定质量的物体挂在上面,测得物体在弹簧天平上的重力和弹簧的伸长量,通过一定的公式可以计算出重力加速度的数值。

3. 平衡臂测量法平衡臂测量法是利用重力和其他力之间的平衡关系来测定重力加速度。

通过调整臂长和势能差的大小,可以使得力的平衡达到。

通过测量这些参数,可以计算得到重力加速度的数值。

二、重力加速度的应用1. 物理研究重力加速度是物理研究中的基础参数。

它对于研究物体的运动、力学性质等方面有重要的影响。

在物理实验中,测定重力加速度的值可以帮助科学家们更加准确地进行实验设计和数据分析。

2. 工程设计重力加速度是许多工程设计中必须考虑的因素之一。

例如,建筑物的结构设计需要考虑地心引力对建筑物的影响,特别是在高层建筑中。

还有一些机械设备的设计也需要考虑到重力加速度,以确保设备能够正常运行和稳定工作。

3. 航天航空在航天航空领域,重力加速度对于飞行器的轨道计算和导航系统的设计有重要的影响。

精确测定重力加速度的值可以帮助科学家们预测天体的运动,为宇航员的出航提供更精确的参数数据。

4. 地质勘察在地质勘察中,测定重力加速度的值可以帮助科学家们了解地壳的构造和密度分布情况。

通过重力测量,可以揭示地下深处的地质构造,对于矿产资源的调查和地质灾害的预测具有重要意义。

总结:重力加速度的测定和应用对于科研和实际应用具有重要的意义。

测量重力加速度,物理汇总

测量重力加速度,物理汇总

滴地按相等时间滴下,用秒表测出n 个(n取10— 30)水滴落下所用时间t,则每两水滴相隔时间为 T=t/n,用米尺测出水滴下落距离h。
由公式h=1/2*gT^2可得:h=1/2*g(t/n)^2
可得g=2hn^2/t^2
方法三、用斜槽测量

所需器材:斜槽、米尺、 秒表、小钢球。

测量过程:按图所示装置好仪器,使小钢球从距斜槽底高 H处滚下,钢球从水平槽底末端以速度v作平抛运动,落在 水平槽末端距其垂足为 H′的水平地面上,垂足与落地点的 水平距离为S,用秒表测出经 H′所用的时间t,用米尺测出 S,则钢球作平抛运动的初速度v=S/t. 不考虑摩擦,则小球在斜槽上运动时,由机械能守恒定律 得:mgH=1/2*mv^2.所以g=v^2/2H=S^2/2Ht^2,将所测 代入即可求得g值.



由公式h=1/2*gt^2得g=2h/t^2,
将所测代入即可求得g.
(多次测量取平均值)
人有了知识,就会具备各种分析能力, 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书,广泛阅读, 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍,我们能丰富知识, 培养逻辑思维能力; 通过阅读文学作品,我们能提高文学鉴赏水平, 培养文学情趣; 通过阅读报刊,我们能增长见识,扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操, 给我们巨大的精神力量, 鼓舞我们前进。
测量物理重力加速度的方法
直测量

需器材:已知质量的钩码 弹簧秤 挂在弹簧秤下,待弹簧秤平衡后, 读数为G.
(换不同质量钩码多次测量取平均值)
测量过程:将已知质量为m 的钩码
利用公式G=mg得g=G/m.

方法二、用滴水法测重力加速度

重力加速度测量三种方法的比较研究

重力加速度测量三种方法的比较研究
用 钢卷 尺测 量条 形重 物下 端与 光 电 门 的距 离 , 记 为L : , 重复测 量 5次 , 取平 均值 .
所 以 只要 通 过 实 验 测 出单 摆 的摆 长 z 和 单 摆 的周期 , 就 可以根据 ( 5 ) 式把重力加速度 g
求 出.
2 . 2 实 验步 骤
4 ) 调整 好 计 时 装 置 , 并 将 接 物 盒 置 于 支 架
时间 , 即挡 光 时 间 , 用 表示 . 所 以 只要 测 出 厶 和£ : , 挡 光时 间 , 就 可 以根 据 ( 3 ) 式 求 出 重力
加 速度 .
2 丌 √ 考
根据 ( 4 ) 式 可 得
g:
( 4 )
式中 Z 为单摆 的摆 长 , 也 就 是 悬 点到 小 球球 心 的 距离, g为 当地 的重 力 加 速 度 , 为 单 摆 的周 期.
由落 体是 初 速度 为零 , 加速 度 为重 力 加 速度 的匀
加速 直线 运 动. 测 量 时使条 形 重物 从 距 离光 电 门
由 端运动到光 为L 。 的地方 自由下 落 , 条形重物下 电 门的时 间为 t 。 , 条形 重物 上 端离 开 光 电 门 的 时 式 间为 t : , 根据 自由落体 的运 动公 式, 有 科
文就 这些 测量 重 力 加 速 度 的 常用 方 法 以及 自行
, 式

一 、●, 一
( 2 )
设 计 的方 法进 行 探 讨 : 利 用 重 力 加 速 度 的概 念 、 运动 定律 、 牛顿运动定律等的一些知识 , 并 根 据
实验 室现 有 的条件 , 进 行实 验 . 通 过实 验 操作 , 记 录数 据 , 数据 处理 , 得 出结论 , 最后 从 方法 的可 行

重力加速度测量方法的比较研究

重力加速度测量方法的比较研究
S c i e n c e& T e c h n o l o g y Vi s i o n
科 技 视 界
科技・ 探索・ 争鸣
重 力加速度测量方法 的比较研究
李本 苍 魏 生 贤 2 李 会 2 ( 1 . 宣威 市第 五 中学 , 云南 宣威 6 5 5 4 0 0 ; 2 . 曲靖师 范学 院 物 理与 电子 工程学 院 , 云南 曲靖 6 5 5 0 1 1 )
【 摘 要】 重力加速度是物理学 中的一个重要的物理量。 在地面不 同的地区, 重力加速度 g 值有所不 同。准确地确定重力加速度 的量值 , 无
论从理论上、 科研 上、 还是生产及军事上都有极其重 大的意义 本 文在现有 的实验 室条件下, 用平衡 法、 单摆法、 复摆 法及倾斜 气垫导轨 法对其 进行对 比测量研 究。平衡法 、 单摆法、 复摆 法、 倾斜 气垫导轨 法所得 重力加速度 分别为( 9 . 6 2 3 _ + 0 . 0 1 3 ) m / s 、 ( 9 6 0 9 + _ 0 . 5 0 0 ) m / s 2 、 ( 9 . 7 0 4 + _ 0 . 0 l O ) m / s 2 、 ( 9 7 1 2 _ + 0 0 3 0 ) m/ s z 。结果显示 , 复摆法的合成不确定度最小 , 倾斜气垫导轨法的结果与 当地 的重力加速度 ( 9 . 7 8 9 9 5 m/ s ) 最为接近 , 数据最为准 确 就 实验原理、 操作难 易程度 、 实验 测试结果 而言 . 倾斜气垫导轨 法是测量重力加速度的最佳 方法 【 关键词】 重力加速度 ; 平衡法 ; 单摆 法. 0 1 3 ) m / s , ( 9 . 6 0 9 + _ 0 . 5 0 0 ) m / s 2 , f 9 . 7 1 2 ± O . 0 3 O ) m / s a n d f 9 , 7 0 4 ± O . 0 1 0 ) r ds f o r t h e b a l a n c e me t h o d , t h e p e n d u l u m m e t h o d , t h e s i mp l e p e n d u l u m

重力加速度几种测量方法比较(论文)

重力加速度几种测量方法比较(论文)
注意事项:
(1)选择材料时应选择细轻又不易伸长的线,长度一般在1m左右,小球应选用密度较大的金属球,直径应较小,最好不超过2cm。
(2)摆长应是摆线长加小球的半径
(3)单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上,应夹紧在铁夹中,以免摆动时发生摆线下滑,摆长改变的现象。
(4)注意摆动时摆角不能过大,摆角的角度应满足 。
(二)用单摆测重力加速度
1.实验仪器:单摆,停表,钢卷尺,小球。装置如(图二)。
图二 单摆装置
2.实验原理、步骤、注意事项
实验原理:用长线把小球吊在支架上,构成一个单摆。用米尺测出摆线长 ,用游标卡尺测出小球直径 。用秒表测出 个周期所用时间 ,根据单摆周期公式:
(5)
得:
(6)
求出的 即为重力加速度。
(3)
这是一直线方程,当测出若干不同 的 值,用 和 进行直线拟合,设所得斜率为 ,则由 可求出 ,
(4)
实验步骤:
(1)调节实验装置的支架,使立柱为铅直,再使落球能通过A门B门的中点。
(2)测量A、B两光电门之间的距离 。
(3)测量时间 。
(4)计算各组的 , 值,用最小二乘法做直线拟合,求出斜率 及其标准偏差 、 (注意:在取 的时,由于立柱调整不完善,落球中心未通过光电门的中点,立柱上米尺的误差均给 值引入误差,也是 的不确定度来源,一般此项不确定度(B类评定)较小,可略去不计,所以 )。
35.11
26.68
28.36
31.11
31.77
35.33
1.731
1.885
1.792
1.792
1.695
据表可得:
(2)重力加速度测量
表五 倾斜气垫导轨法测重力加速度数据表

测重力加速度的几种方法比较及误差分析

测重力加速度的几种方法比较及误差分析

分类号密级U D C 编号本科毕业论文(设计)题目测重力加速度的几种方法比较及误差分析系别专业名称物理学年级学生姓名学号指导教师二00 八年五月摘要:地球表面及附近的物体受到地球重力的作用,如果忽略空气摩擦的影响,则所有落地物体都将以同一加速度下落,这个加速度称为重力加速度。

重力加速度是一个重要的地球物理常数,准确测定它的量值,不仅在理论上,而且在生产上、科研上都有着极其重要的意义。

在实验室内测量重力加速度的方法有很多种。

本文利用实验室的仪器,通过单摆法、电磁打点计时器法、倾斜气垫导轨法以及复摆法进行测量重力加速度的实验。

通过实验原理、实验方法、实验记录数据、误差分析、最终结果等方面进行比较与研究,针对可能造成较大误差的变量,提出可实施的改进办法,提高实验测量值的可靠性。

关键词:重力加速度单摆电磁打点计时器气垫导轨复摆Abstract: On Earth, everything feels the downward force of gravity. If we neglect the friction force of the air, all the masses will be falling freely with the same downward acceleration because gravity is the only force acting. This is the acceleration of free fall. The constant acceleration, g, is very important. Measuring exactly plays a significant role in theory, production and scientific research. There are many methods for measuring g in laboratories. The major content about this thesis is doing experiments through using the simple pendulum, the electromagnetic pointing set, the sloping air track and the compound pendulum. Then compare the principle, method or result of the four experiments and analyze the error. At the end, suggest practicable and improvable measures in accordance with the larger error for raising accuracy.Key words: acceleration of gravity simple pendulum electromagnetic pointing set air track compound pendulum文献综述一、概述测量重力加速度的方法有很多种,包括用单摆测重力加速度、用电磁打点计时器测重力加速度、用自由落体法测重力加速度、用复摆测重力加速度、用凯特摆测重力加速度、倾斜气垫导轨上测重力加速度以及频闪照相法测重力加速度等。

重力加速度的测量与研究

重力加速度的测量与研究

重力加速度的测量与研究重力加速度是指物体在自由下落中获得的速度增量,也是地球引力对物体的作用力大小。

测量和研究重力加速度对于科学研究和工程应用具有重要意义。

一、重力加速度的测量方法重力加速度的测量方法众多,其中最常用的方法是利用简单的重锤垂直下落完成测量。

在实验中,我们可以采用傅科朗廷震荡器或光栅法等实验装置。

傅科朗廷震荡器是一种简单的实验装置,由长绳和一个金属重锤组成。

重锤振动的频率与其长度、质量以及当地的重力加速度有关系。

通过观察重锤的振动频率,可以计算出当地的重力加速度值。

光栅法是一种较为精确的实测方法,它利用光栅干涉和反射的原理来测量重力加速度。

通过将光栅固定在一个下落的载体上,通过测量光栅干涉条纹的位移来计算重力加速度值。

二、重力加速度的研究重力加速度的研究对于地球物理学和天文学的发展具有重要意义。

通过测量不同地理位置和海拔高度的重力加速度,可以了解地球内部的密度分布以及地壳的构造。

这些数据对于研究地球形成演化、板块运动和地震活动等现象非常重要。

此外,重力加速度的研究也对航空航天和工程应用具有重大影响。

比如,在火箭发射前需要精确测量重力加速度,以确保火箭的轨道和速度计算准确无误。

重力加速度研究还在测量海洋潮汐、地壳变形和地下水运动等方面具有应用价值。

三、重力加速度的变化因素重力加速度并非处处都保持不变,它会受到多种因素的影响而发生变化。

首先,地球的赤道和极地地区的重力加速度存在明显差异。

由于地球自转引起的离心力,赤道地区的重力加速度略小于极地地区。

其次,海拔高度也会影响重力加速度的测量结果。

海拔越高,离地球的中心越远,重力加速度会逐渐减小。

此外,地球的自转速度也会对重力加速度产生影响。

地球旋转速度的增加会导致重力加速度偏小,而速度减小则加大重力加速度的值。

四、重力加速度的应用测量和研究重力加速度在生活中也有一定的应用价值。

首先,在地震预警和监测方面,重力加速度的变化能够提供一些预警信号。

测量重力加速度的原理

测量重力加速度的原理

测量重力加速度的原理一、落体法测量重力加速度1、根据自由落体运动g=2s/t2,测下落的高度和时间。

高度可由米尺测出,测量时间可用手表、秒表、打点计时、闪光照片、滴水法(自来水、滴定管)、光电门、单片机等。

2、利用小球在保证初速度不变的情况下下落两个不同的高度,则有s1=v0t1+½gt12,s2=v0t2+½gt22,v0是小球经过上光电门时的初速度,由上两式得g=[2(s2/t2-s1/t1)]/(t2-t1)。

3、针对上个方案,采用多种数据处理,实验方案也不同,如多次测量、逐差法、作图法、Z小二乘法等。

4、用气垫导轨测量重力加速。

度物体在斜面上作加速运动,测重力加速度g,g=a/sinθ。

5、用斜槽测量重力加速度。

按下图所示装置好仪器,使小钢球从距斜槽底H 处滚下,钢球从水平槽底末端以速度v作平抛运动,落在水平槽末端距其垂足为H’的水平地面上,垂足与落地点的水平距离为S,用秒表测出经H’所用的时间t,用米尺测出S,则钢球作平抛运动的初速度v=S/t。

不考虑摩擦,则小球在斜槽上运动时,由机械能守恒定律mgH=mv2/2,g=v2/(2H)=S2/(2Ht2),将所测代入即可求得g值。

6、利用v=gt测出落地速度和运动时间。

二、用摆测量重力加速度1、用单摆测量重力加速度。

由单摆的振动周期T=2π√(l/g),g=4π2l/T2,测出单摆的摆长和周期。

2、用复摆测量重力加速度。

设一质量为m的刚体,其ZXG到转轴O的距离为h,绕O轴的转动惯量为I,刚体绕O轴摆动的周期为T=2π√(l/mgh)。

设复摆绕通过ZX的轴的转动惯量为I G,有T=2π√[(I G+mh2)/mgh]。

对比单摆周期的公式T=2π√(l/g)可得l=(I G+mh2)/mh称为复摆的等效摆长。

因此,只要测出周期和等效摆长便可求得重力加速度。

3、用圆锥摆测量重力加速度。

使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动,用直尺测量出h,用秒表测出摆球n转所用的时间t,则摆球角速度ω=2πn/t。

重力加速度测量的十种方法

重力加速度测量的十种方法

重力加速度测量的十种方法
重力加速度是指重力加速度传感器测量的垂直于大地表面的加速度强度,它可用于测量地面运动的速度。

一般来说,重力加速度的测量方法大致可分为两大类:一类是物理方法,另一类是光学法/传感器法。

下面介绍重力加速度测量的十种方法。

一、物理方法
主要包括三种方法:
1.重力计:是一种测量重力和加速度的仪器,它由一个重力梁和一根灵敏的重力线组成,可用来测量某一方向上加速度变化。

2.机械方式:它利用一个活动台座,活动台座通过变形传感器,将重力变化信号转换成压力变化,从而测量重力加速度。

3.磁法:磁法的测量原理是利用旋转的磁场在加速度变化时产生的力,从而测量重力加速度变化。

二、电学/传感器法
1.气体压强计:气体压强计是一种基于静压差准则原理的重力加速度传感器,可以测量重力中椭圆运动物体的加速度,并利用振动和变形分析技术测量物体的弹性变化。

3.磁力计:磁力计是一种利用磁力矩原理发现和测量物体运动的传感器,能够有效检测重力加速度变化。

5.减衡法:减衡法是利用受气体压强和运动压强影响的空腔内及外壳体内同步拉力变化,测量重力加速度变化的方法。

6.气动变幅:采用气动变幅法的传感器,可以利用受加速度影响的气动曲面变化实现重力加速度的测量,这是一种可靠的控制方法。

7.压电陶瓷技术:压电陶瓷技术的传感器,利用压电陶瓷的性质,在接受外界加速度时,能够反应变化,测量重力加速度变化。

以上就是重力加速度测量的十种方法,每种方法都有不同的使用场景,使用者可根据自身需求,选择最合适的测量方法进行测量。

例析重力加速度测量的几种方法

例析重力加速度测量的几种方法

50
中小学实验与装备 2018 年第 5 期
第 28 卷
试题解析
例析重力加速度测量的几种方法
华中科技大学附属中学 (430074) 许 文
重 力 加 速 度 g 的 测 量,是 高 中 物 理 的 一 个 经
典拓展性力学实验.该实验有多种测量原理,每种
测量原理又对应着多种实验设计方案,具有一定的
速度即为重力 加 速 度. 测 出 物 体 下 落 的 位 移 与 时
间,则可利用匀变速直线运动的规律求出重力加速
度.但测量手段与数据处理有多种方法.
1.
1 公式法
例 1:如 图 1 所 示,在 自 来 水 龙 头 下 面 固 定 浅
盘,测量 出 水 龙 头 口 离 浅 盘 的 高 度 h. 调 节 水 龙
的飞轮上并随 之 在 额 定 转 速 下 匀 速 转 动. 烧 断 悬
挂圆柱棒的细 线 后,圆 柱 棒 竖 直 自 由 下 落,毛 笔 就
在圆柱棒外 面 的 白 纸 上 画 出 记 号,如 图 (
b)所 示.
设毛笔接触棒时不影响棒的运动,测得记号之间的
距离依 次 为 d1 =26.
0 mm、
d2 =50.
间间隔为电动机的转动周期 T ,已知电动机铭牌上
/mi
标有“
1200r
n”字样,即每秒转 20 周,所以 T =
1”,以 后 每 听
到一滴 水 声,依 次 数 “
2、
3、
4”,一 直 数 到 “
n”时,
按下秒表停止计时,读 出 秒 表 的 读 数t. 则 重 力 加
速度的表达式为 g =
.
型实例分析,总结重力加速度的几种测量方法.
1 运动学法

测量重力加速度的几种方法比较

测量重力加速度的几种方法比较

学 术 论 坛DOI:10.16661/ki.1672-3791.2017.32.250测量重力加速度的几种方法比较谷钊溯(成都七中嘉祥外国语学校 四川成都 610000)摘 要:作为一个极为重要的物理量,重力加速度的值能否准确测量关系到许多方面的发展。

目前,测量重力加速度的方法有很多种,本文中将一些方法进行了比较和分析。

研究结果表明,经典的测量方法操作简便,器材简单,但相对误差较大。

而在这些经典方法中,单摆法误差最小。

较新颖的弦振动法能够更准确的测量重力加速度的值,但对实验器材要求较高。

关键词:重力加速度 平衡法 落体法 单摆法中图分类号:G632.41 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)11(b)-0250-03重力加速度是一个重要的物理量,一般用符号g来表示重力加速度。

重力加速度的值在地球表面不同地域会由于地球海拔、纬度等因素而不同。

准确测量重力加速度对理论学习和科学研究都有重要的意义,准确测定重力加速度g值对于地球物理学、计量学、地震预报、重力探矿和空间科学都有着重要的意义。

目前测量重力加速度的方法有很多种,常用的方法有平衡法、落体法、单摆法和弦振动方法。

以下将对这几种测量重力加速度的试验方法进行比较分析,分析各种方法所具有的优势。

1 平衡法一般的平衡法是以重力G=m g为原理对重力加速度进行测量,其操作方法最简便,但误差较大,主要源于仪器(弹簧和物理天平)老化和人的主观读数,一般多用于粗测。

另外也可以通过物理受力平衡来测量重力加速度。

例如阿基米德定律法就是通过物理悬浮水中时受力平衡来进行测量的。

其优点在于操作简便,可随时进行实验并能较快地得出当地重力加速度的值。

但受到液体体积的不精准测量,默认常温下自来水密度为1g/m L以及实验器材本身存在的系统误差使其相对误差较大,但仍不失为一种简便的测量方法。

当一个被轻绳吊挂的物块放入液体中静止时,物体受重力、拉力和浮力三力平衡,由牛顿定律可得,在此状态下,G=f+f1,其中G为物体受到的重力(即为mg),f是物体受到轻绳的拉力,f1是物体受到液体的浮力(见图1)。

重力加速度几种测量方法比较(论文)

重力加速度几种测量方法比较(论文)

图一自由落体装置渤海大学本科毕业论文2.实验原理、步骤、注意事项实验原理:设光电门A 、B 间的距离为,球下落到A 门时的速度为s ,通过A 、B 间的时间为,则成立:0v t2/20gt t v s +=(1)两边除以,得:t (22//0gt v t s +=)设,,则:t x =t s y /= (32/0gx v y +=)这是一直线方程,当测出若干不同的值,用和进行直s t t x =t s y /=线拟合,设所得斜率为,则由可求出,b 2/g b =gb g 2=(4)实验步骤:(1)调节实验装置的支架,使立柱为铅直,再使落球能通过A门B 门的中点。

(2)测量A 、B 两光电门之间的距离。

s (3)测量时间。

t (4)计算各组的,值,用最小二乘法做直线拟合,求出斜率x y 及其标准偏差、(注意:在取的时,由于立柱调整不完善,b b S )(b u b渤海大学本科毕业论文落球中心未通过光电门的中点,立柱上米尺的误差均给值引入误差,s 也是的不确定度来源,一般此项不确定度(B 类评定)较小,可略b 去不计,所以)。

b S b u =)((5)计算及其标准不确定度。

g )(g u 注意事项:(1)利用铅垂线和立柱的调节螺丝,确保离住处与铅直。

保证小球下落时,两个光电门遮光位置均相同。

(2)测量时一定要保证支架稳定、不晃动。

路程的准确测量对s 实验结果影响很大3.实验数据以及处理表一 自由落体法测重力加速度数据表)(ms t )(cm s tsy =tx =1156.3030.000.1919156.302222.7250.000.2245222.723288.6970.000.2521288.694325.5290.000.2765325.525370.17110.000.2972370.176409.89130.000.3172409.89根据上表用最小二乘法做直线拟合,得:895.4=b 0115.0=b S 2/796.9s m g =∵2/023.02)(2)(sm S b u g u b ===∴2/02.0)(s m g u =图二单摆装置实验原理、步骤、注意事项实验原理:用长线把小球吊在支架上,构成一个单摆。

重力加速度多种测量方法的讨论汇总

重力加速度多种测量方法的讨论汇总

分类号:密级:毕业论文(设计)题目:重力加速度多种测量方法的讨论系别:专业年级:姓名:学号:指导教师:2015年06月03日原创性声明本人郑重声明:本人所呈交的毕业论文,是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。

毕业论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。

除文中已经注明引用的内容外,不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。

对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本声明的法律责任由本人承担。

论文作者签名:日期:关于毕业论文使用授权的声明本人在指导老师指导下所完成的论文及相关的资料(包括图纸、试验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等),知识产权归属吕梁学院。

本人完全了解吕梁学院有关保存、使用毕业论文的规定,同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权吕梁学院可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用任何复制手段保存和汇编本毕业论文。

如果发表相关成果,一定征得指导教师同意,且第一署名单位为吕梁学院。

本人离校后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为吕梁学院。

论文作者签名:日期:指导老师签名:日期:摘要物理学的产生和发展都离不开实验,而对于一个相同的物理量来说,可以有不同的测量方法和测量途径。

本论文主要是研究用弹簧测力计和天平组合测量法、水滴法、单摆法、打点计时器法来测量重力加速度。

并分别从以下几个方面来对这四种实验进行讨论:实验原理理解的难易程度、操作过程的繁易程度、是否适合自身条件、是否适合测量当地的重力加速度、每个实验所产生误差的原因。

通过对前边四种实验的理解,结合自己的实验条件,设计出了一个用小球和细管的组合来测量重力加速度的方法。

并多次做了这个实验,并把实验的结果与前边四种实验方法进行比较,比较了这几种方法的优点缺点以及测量的精确度。

重力加速度几种测量方法比较

重力加速度几种测量方法比较

重力加速度几种测量方法比较首先,最常用的测量重力加速度的方法是通过使用重力加速度计来进行测量。

重力加速度计是一种能够测量在地球表面上物体受到的重力加速度的仪器。

这种仪器通常是由一个质量悬挂在弹簧的末端,当它受到重力影响时,会引起弹簧的伸缩变形。

通过测量弹簧的伸缩变形,可以计算出重力加速度的大小。

这种方法简单、便捷,准确性较高,广泛应用于地质勘探、建筑工程等领域。

其次,利用天体测量技术也可以测量重力加速度。

这种方法是利用天体运动的规律,结合地球物理学原理,通过观察天体的运动轨迹变化来推断重力加速度的大小。

这种方法需要使用高精度测定天体运动的仪器,如天文望远镜、光谱仪等,在一段时间内观察多个天体的运动,通过对观测数据的分析,可以计算出重力加速度的数值。

这种方法的优点是测量数据的准确性较高,但是需要较长的观测时间和复杂的数据分析处理。

第三,利用重力梯度仪进行测量也是一种常用的方法。

重力梯度仪是一种能够测量地球重力梯度的仪器。

它通过测量地球上不同位置的重力梯度差异,从而计算出重力加速度的大小。

重力梯度仪通常由多个加速度计组成,这些加速度计分布在不同的位置,并通过精密的数据传输系统进行数据采集和处理。

这种方法的优点是测量数据的准确性高,稳定性好,适用于工程勘察、矿产资源勘测等领域。

最后,利用重力自反仪进行测量也是一种常见的方法。

重力自反仪是通过测量地面上物体受重力作用产生的挠度和自重力重力作用产生的挠度之间的关系,来计算出重力加速度的大小。

这种方法需要使用重力自反仪,结合测量技术进行数据采集和处理。

这种方法的优点是测量数据的准确性较高,但是需要专业的技术和设备,适用于地质调查、地震监测等领域。

综上所述,重力加速度的测量方法有重力加速度计、天体测量技术、重力梯度仪和重力自反仪。

每种方法都有其优缺点,根据具体的应用领域和实际需求选择合适的测量方法。

未来的研究可以进一步改进仪器的设计和技术,提高测量精度和准确性,推动重力加速度的测量方法的发展和应用。

如何取得准确的重力加速度值

如何取得准确的重力加速度值

如何取得准确的重力加速度值重力加速度是指地球表面上任意一点的重力对自由下落物体的加速度。

准确地测量重力加速度对于科学研究和工程实践都具有重要意义。

然而,由于地球表面上的重力场存在多种复杂因素,获取准确的重力加速度值并不容易。

本文将探讨如何取得准确的重力加速度值。

一、传统测量方法传统的重力加速度测量方法主要包括重锤法、重力仪法和重力测微仪法。

其中,重锤法通过测量重锤的自由下落时间来计算重力加速度,但由于空气阻力和设备精度等因素的影响,其准确性较差。

重力仪法则通过测量悬挂在丝线上的质量体受到的引力来计算重力加速度,但需要准确控制质量体与地面的距离,且仪器复杂。

重力测微仪法则是利用重力对摆线的作用来测量重力加速度,需要高精度的仪器和计算方法。

传统方法存在一定的局限性,不适用于实际场景。

二、重力加速度补偿法由于地球表面上的重力场受到地壳、地下岩石密度分布、海洋潮汐等影响,准确测量地点的重力加速度值是一项具有挑战性的任务。

重力加速度补偿法是一种基于测量对象与参考对象在不同位置的重力差异进行修正的方法。

该方法通过在较为稳定的标准地点布设多个测量点,并测量其与标准地点的重力差异,进而计算出准确的重力加速度值。

这种方法通过相对测量消除了某些误差源,提高了准确性。

三、全球导航卫星系统(GNSS)测量GNSS是一种通过接收卫星发射的信号来确定地面位置信息的技术。

利用GNSS进行重力加速度测量的方法可以实现遥感监测和大范围测量。

GNSS系统中的导航卫星会受到地球引力的影响而稍微偏移,因此可以通过对卫星轨道的精确测量来计算重力加速度。

GNSS测量具有高精度、全球性和持续性的优势,对于研究地球重力场的长期变化具有重要意义。

四、微重力研究微重力研究是一种利用失重状态下物体的行为来推断重力加速度的方法。

在空间实验室或航空实验中,可以通过物体在失重的状态中的运动轨迹、形变和振动等来推断重力加速度。

微重力研究可以提供更加准确的重力加速度值,并且可以探索物体在无重力环境中的行为,对科学研究和工程实践具有重要意义。

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分类号:密级:毕业论文(设计)题目:重力加速度多种测量方法的讨论系别:专业年级:姓名:学号:指导教师:2015年06月03日原创性声明本人郑重声明:本人所呈交的毕业论文,是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。

毕业论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。

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对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

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论文作者签名:日期:关于毕业论文使用授权的声明本人在指导老师指导下所完成的论文及相关的资料(包括图纸、试验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等),知识产权归属吕梁学院。

本人完全了解吕梁学院有关保存、使用毕业论文的规定,同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权吕梁学院可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用任何复制手段保存和汇编本毕业论文。

如果发表相关成果,一定征得指导教师同意,且第一署名单位为吕梁学院。

本人离校后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为吕梁学院。

论文作者签名:日期:指导老师签名:日期:摘要物理学的产生和发展都离不开实验,而对于一个相同的物理量来说,可以有不同的测量方法和测量途径。

本论文主要是研究用弹簧测力计和天平组合测量法、水滴法、单摆法、打点计时器法来测量重力加速度。

并分别从以下几个方面来对这四种实验进行讨论:实验原理理解的难易程度、操作过程的繁易程度、是否适合自身条件、是否适合测量当地的重力加速度、每个实验所产生误差的原因。

通过对前边四种实验的理解,结合自己的实验条件,设计出了一个用小球和细管的组合来测量重力加速度的方法。

并多次做了这个实验,并把实验的结果与前边四种实验方法进行比较,比较了这几种方法的优点缺点以及测量的精确度。

最后对这几种测量方法进行分析归纳,总结出这几种实验方法的利与弊,找出了一种既方便又能精确测量当地重力加速度的方法。

关键词:重力加速度;实验;测量方法AbstractIn this paper, through the spring dynamo meter and the balance measurement method, droplet method, method of simple pendulum, RBI timer method to measure the acceleration of gravity.And the experimental verification of each method is carried out.. By doing this experiment, thus a more profound understanding of the various experimental principle, used in each experiment instrument have more skilled use. And to use four kinds of experimental principle, the ease of the four experiments, is suited to their own conditions, can be used to measure the local acceleration of gravity, causes of errors for each experiment has carried on the analysis and comparison of. Combined with the front four experimental comparison, and our own experimental condition design using a combination of a ball and a thin tube to measure the acceleration of gravity. And the repeatedly to do the experiment, the experimental results and the front four methods were compared, comparison of these methods advantages and disadvantages and measurement accuracy. Concludes with a summary of the advantages and disadvantages of these methods, analysis of these measurement methods, find out a convenient and accurate measurement method.Key Words: gravity acceleration;experiment;measurement method目录第1章绪论..................................................... - 1 - 第2章重力加速度的测量方法..................................... - 2 -2.1 用弹簧秤、天平、质量未知的钩码测量重力加速度............ - 2 -2.1.1 实验仪器........................................... - 2 -2.1.2 实验原理........................................... - 2 -2.1.3 实验步骤........................................... - 2 -2.1.4 误差分析........................................... - 3 -2.2 用水滴法测量重力加速度.................................. - 3 -2.2.1实验仪器........................................... - 3 -2.2.2 实验原理........................................... - 4 -2.2.3 实验步骤........................................... - 4 -2.2.4 误差分析........................................... - 5 -2.3 用单摆法测量重力加速度.................................. - 5 -2.3.1 实验器材........................................... - 5 -2.3.2 实验原理........................................... - 5 -2.3.3 实验内容及步骤..................................... - 6 -2.3.4 误差分析........................................... - 8 -2.4 打点计时器测量重力加速度................................ - 8 -2.4.1 实验仪器........................................... - 8 -2.4.2 实验原理........................................... - 8 -2.4.3 实验步骤........................................... - 8 -2.4.4误差分析.......................................... - 10 -2.5 细管、小球组合测量重力加速度........................... - 11 -2.5.1 实验仪器.......................................... - 11 -2.5.2 实验原理.......................................... - 11 -2.5.3 实验步骤.......................................... - 11 -2.5.4 误差分析.......................................... - 12 -第3章测量重力加速度方法的比较................................ - 12 -3.1 实验仪器的选择上的比较................................. - 12 -3.2 实验的原理公式的比较................................... - 12 -3.3 测量的难易程度的比较................................... - 13 -3.4 外界环境的影响的比较................................... - 13 -3.5 实验误差的比较......................................... - 13 - 第4章结论................................................... - 14 - 参考文献....................................................... - 15 - 致谢......................................................... - 16 -第1章绪论重力加速度对于我们来说并不陌生,它是物理学中一个十分重要的物理量。

通过我们以前的学习,我们都知道重力加速度并不是一个定值,它在不同的地域、不同的环境下是不相同的,随着纬度的不同重力加速度g的值也不同。

重力加速度还受到海拔高度的影响,在不同的海拔高度重力加速度g的值也不相同。

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