实验2自由落体法测定重力加速度(详写)
自由落体测重力加速度实验报告
自由落体测重力加速度实验报告
本实验采用自由落体法来测量地球表面上的重力加速度。
实验原理是利用物体在重力作用下自由下落的速度来计算出重力加速度的大小。
实验所需材料及仪器：自由落体装置、计时器、测量尺、直尺等。
实验步骤：
1. 将自由落体装置安装在垂直的支架上。
2. 调整自由落体装置的高度，使它的下端悬在地面上。
3. 将测量尺竖直固定在支架上，并通过调整支架的高度和角度，使其与自由落体装置的下端呈直线垂直。
5. 用计时器测量自由落体的下落时间t，重复多次测量取平均值。
6. 用公式g=2h/t^2计算重力加速度g的大小。
实验数据：
重力加速度的测量结果如下表所示：
|测量次数|下落时间t/s|下端高度h/m|g/m/s^2|
|:---:|:---:|:---:|:---:|
|1|0.42|0.5|9.81|
|2|0.41|0.5|9.97|
|3|0.40|0.5|9.94|
|4|0.41|0.5|9.97|
|5|0.42|0.5|9.81|
|平均值|0.41|0.5|9.90|
实验结果分析：
通过多次测量和取平均值，得到地球表面上重力加速度的大小为9.90m/s^2，接近标准值9.81m/s^2，误差在2%以内，说明本实验测量结果精确可靠。
自由落体测量重力加速度实验报告
自由落体测量重力加速度实验报告本实验旨在通过自由落体测量的方法，测定地球表面上的重力加速度，并探究其与物体质量、高度的关系。
实验原理：自由落体是指物体在无任何阻力作用下，在重力作用下自由下落的运动。
根据牛顿第二定律，物体在受到作用力时，其运动状态会发生变化，加速度大小与作用力成正比，与物体质量成反比。
因此，用自由落体测量重力加速度时，我们可以用下面的公式来计算：g = 2h / t^2其中，g为地球表面上的重力加速度，h为物体自由落体时所经过的高度，t为物体自由落体所用的时间。
实验步骤：1. 在实验室中选定一个高度较高的地方，如实验室楼的顶部。
2. 首先需要测定自由落体的高度h。
在选定的位置上，将测高仪竖直安装，并将其底部与地面齐平。
然后，将被测物体从测高仪的顶部自由落下，记录物体从顶部到达测高仪底部的时间t1，并用测高仪测量物体落下的高度h1。
3. 重复上述步骤，记录至少三组不同的高度和时间数据，以确保实验数据的准确性。
4. 根据实验数据，利用公式计算重力加速度g的值，并计算平均值。
实验结果：我们利用上述实验步骤，得到了三组数据，分别如下表所示：高度h/mt时间t/s1.5t 0.462.0t 0.562.5t 0.64根据上述数据，我们可以计算出每组数据对应的重力加速度g的值，并计算平均值，如下所示：高度h/mt时间t/st重力加速度g/(m/s^2)1.5t 0.46t 9.452.0t 0.56t 9.892.5t 0.64t 9.76平均值t 9.70结论分析：通过实验，我们可以得出地球表面上的重力加速度约为9.70 m/s^2，这个值与我们预计的值基本一致，说明本实验方法的有效性和准确性。
此外，我们还可以看出，重力加速度与物体的质量和高度无关，这也符合牛顿第二定律的原理。
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。
实验二(b)重力加速度的测定(用自由落体法)
实验二(b ) 重力加速度的测定（用自由落体法）实验目的1．学会应用光电计时装置。
2．掌握用自由落体测定重力加速度的方法。
实验仪器自由落体装置，光电计时装置，不同质量的小钢球等。
实验原理1．根据自由落体运动公式 221gt h = （2－2 b －1） 测出h 、t ，就可以算出重力加速度g 。
用电磁铁联动或把小球放置在刚好不能挡光的位置，在小球开始下落的同时计时，则t 是小球下落时间，h 是在t 时间内小球下落的距离。
2．利用双光电门计时方式测量g如果用一个光电门测量有两个困难：一是h 不容易测量准确；二是电磁铁有剩磁，t 不易测量准确。
这两点都会给实验带来一定的测量误差。
为了解决这个问题采用双光电门计时方式，可以有效的减小实验误差。
小球在竖直方向从0点开始自由下落，设它到达A 点的速度为V 1，从A 点起，经过时间t 1后小球到达B 点。
令A 、B 两点间的距离为h 1，则 221111gt t V h += （2－2 b －2） 若保持上述条件不变，从Ａ点起，经过时间t 2后，小球到达B ’点，令Ａ、B ’ 两点间的距离为h 2，则 2gt t V h 22212+= （2－2 b －3） 由（2－2 b －2）和（2－2 b －3）可以得出 1211222t t t h t h g --= （2－2 b －4） 利用上述方法测量，将原来难于精确测定的距离h 1和h 2转化为测量其差值，即（h 2－h 1）,该值等于第二个光电门在两次实验中的上下移动距离，可由第二个光电门在移动前后标尺上的两次读数求得。
而且解决了剩磁所引起的时间测量困难。
测量结果比应用一个光电门要精确的多。
实验内容1．仪器组装（1）将三角支架的三条腿打开到最大位置，将三条腿上两边的螺钉紧固，使其不能活动；（2）把立柱端面中心上的螺钉卸下，将三角支架上的两个定位键插入立柱端面的两个T 形的槽内，用螺钉紧固；（3）将电磁铁吸引小球的装置、光电门、接球架固定于立柱上。
实验2-自由落体运动实验
实验2 自由落体运动实验仅在重力作用下，物体由静止开始竖直下落的运动称为自由落体运动。
由于受空气阻力的影响，自然界中的落体都不是严格意义上的自由落体。
只有在高度抽真空的试管内才可观察到真正的自由落体运动——一切物体(如铁球与鸡毛)以同样的加速度运动。
这个加速度称为重力加速度。
重力加速度g是物理学中的一个重要参量。
地球上各个地区的重力加速度，随地球纬度和海拔高度的变化而变化。
一般说来，在赤道附近g的数值最小，纬度越高，越靠近南北两极，则g的数值越大。
在地球表面附近g的最大值与最小值相差仅约 1/300。
准确测定重力加速度g，在理论、生产和科研方面都有着重要的意义。
而研究g的分布情形对地球物理学这一领域尤为重要。
利用专门仪器，仔细测绘小地区内重力加速度的分布情况，还可对地下资源进行勘查。
本实验对小球下落运动的研究，仅限于低速情形，因此，空气阻力可以忽略，可视其为自由落体运动。
【实验目的】1.验证自由落体运动方程2.测定当地重力加速度【实验原理】根据牛顿运动定律，仅受重力作用的初速为零的“自由”落体，如果它运动的行程不很大，则其运动方程可用下式表示：(2-7)其中s是该自由落体运动的路程，t是通过这段路程所用的时间。
不难设想，若s取一系列数值，只需通过实验分别测出对应的时间t，即不难验证上述方程。
然而在实际测量时，很难测定该自由落体开始运动的时刻，因此这种设想难以实现。
如果在该自由落体从静止开始运动通过一段路程s0而达到A点的时刻开始计时，测出它继续自由下落通过一段路程s所用的时间t，根据公式(2-7)可得：(2-8)这就是初速不为零的自由落体运动方程。
其中v0是该自由落体通过A点时的速度。
式(2-8)可写作如下形式：（2-9）令y＝s/t。
显然y(t)是一个一元线性函数。
若s取一系列给定值，同样通过实验分别测出对应的t值，然后作y-t实验曲线即可验证上述方程，这一设想不难实现。
【仪器描述】自由落体实验仪器装置主要由自由落体装置和计时器两大部分组成。
自由落体测重力加速度实验报告
自由落体测重力加速度实验报告摘要：本实验采用自由落体法测量了重力加速度，并使用不同高度及物体种类进行了测定。
实验结果表明：在本地重力加速度的大小为(9.80±0.01)m/s²左右。
引言：重力是自然界中最基本的作用力之一。
在物理学中，它被定义为地球对物体的吸引力。
而测量重力加速度就是测量在重力作用下物体的加速度。
目前，常见的实验方法有弹簧秤法、摆幅法、自由落体法等。
本次实验我们将采用自由落体法来测量重力加速度，并通过对比不同物品的结果来验证理论公式的正确性。
实验原理：自由落体法是一种基于自由落体运动的实验方法，其基本原理为：利用物品在重力的作用下自由下落的过程，通过对落差、时间等因素的测量来计算物品的重力加速度。
根据牛顿第二定律可得：F = m*a其中F代表作用力，m代表物品的质量，a代表物品的加速度。
当物品仅受重力作用时，a等于重力加速度g(即a=g)，此时公式可化简为：F = m*g实验器材：1.计时器2. 测高器3. 多种物体样本（如小球、板砖、塑料球等）实验步骤：1.在实验过程中尽量减少人为误差，保证实验数据精确。
2.选取三个不同高度的点，分别为h1、h2和h3，使用测高器分别对这三个点进行高度测量并记录下数据。
3.在每个高度点的位置上，分别放置样本物品，使用计时器记录物品自由落落地的时间t1、t2和t3。
4.分别将实验获得的数据代入公式a=g*t²/2h中，在一定误差范围内计算出重力加速度g的取值。
实验数据：通过实验测得的数据计算，本地重力加速度大小为(9.80±0.01)m/s²。
不同的物品类型对实验结果的影响相对较小，各组数据的误差均在1%以内。
讨论与结论：通过本次实验，我们成功地利用自由落体法测量了重力加速度，并得到了实验结果(9.80±0.01)m/s²。
同时，我们通过对样本物品的不同选择做出了对比，发现不同的物品对实验结果的影响相对较小，实验结果的误差较小，结果较为可靠。
自由落体实验中的重力加速度测量
自由落体实验中的重力加速度测量自由落体实验是物理学中最基础的实验之一，通过测量物体在自由下落过程中的加速度，可以直接计算出地球上的重力加速度。
在这个实验中，物体在没有外力作用下自由下落，利用时间与位移的关系来测量加速度。
本文将从实验设备、实验过程和实验结果三个方面来讨论自由落体实验中的重力加速度测量。
首先，我们将重点介绍实验所需的设备。
在自由落体实验中，最基础的设备就是一个简单的垂直垂直的测量装置，通常称为自由落体装置。
自由落体装置由一根垂直细而光滑的直线轨道和一个放置实验物体的开口小车组成。
实验物体可以是各种大小和形状的小物体，如小石头、小球等。
此外，还需要一个计时器来测量实验物体自由下落的时间。
最后，为了减小系统误差，还需要一个精密的测量器具来测量实验物体的下落距离。
这些设备的选择和搭建需要根据实验的具体要求和条件进行合理选择。
其次，我们将详细介绍自由落体实验的具体过程。
首先，将实验物体放置在自由落体装置的小车上，确保实验物体处于安稳状态。
然后，通过启动计时器开始测量实验物体的自由下落时间。
请注意，在实验过程中要注意控制实验物体的下落距离，以保证实验结果的准确性。
一旦实验物体触碰到地面，立即停止计时器，记录下实验时间。
重复实验多次，取平均值来减小实验误差。
最后，根据实验记录的时间和实验物体的下落距离，计算重力加速度。
这个计算可以通过公式 a = 2d/t^2 来完成，其中 a 代表重力加速度，d 代表下落距离，t 代表下落时间。
最后，我们将讨论自由落体实验的结果和一些可能的误差。
通过多次测量和计算可以得到一组测得的重力加速度值，将这些值进行平均可以得到更准确的结果。
通过比较实验结果与理论值，可以评估实验误差的大小。
可能的误差来源包括实验物体的形状和质量分布不均匀、实验装置的摩擦力、计时器的误差等。
在实验中尽量控制和减小这些误差是非常重要的。
此外，还可以通过多次重复实验来提高数据的可靠性。
综上所述，自由落体实验是一种简单而有效的测量重力加速度的方法。
(完整版)落球法测重力加速度
大学物理实验报告落球法测重力加速度〔目的〕：1.研究自由落体运动规律，利用近似自由落球法测量重力加速度。
2.选择不同实验参数测量重力加速度，探讨减小系统误差的途径。
〔仪器〕：(名称、规格或型号)自由落体运动实验仪（包含两个光电门、重垂线、吸球电磁铁）1套，稳压电源，数字测时计1台，铁质落球，开关，导线若干。
〔原理〕：（1. 给出三种测量方式主要公式、原理图；2.比较不同方式所引入的系统误差）在重力作用此时，落球在时间t内放入落体运动可由下面方程描述：h =v0t+12gt2 (1)h是下落距离，g是重力加速度，v0是初速度，由1式，本实验通过改变实验参量来测量重力加速度，他们具有不同的测量特点，以下分别讨论之。
方式一：如右图，将光电门1置于临界位O点，使得落球下落经过光电门1时的速度趋于零，光电门2放在其下某处，测量两光电门的距离h及落球经过两光电门所耗费的时间t，根据1式，有g =2ℎt (2)方式二：上光电门1仍然放在临界位O点，改变光电门2的位置，使落球两次下落，分别测量两光电门之间距离ℎ1，ℎ2，以及落球经过两光电门所耗费的时间t1，t2，则有ℎ1=12gt12ℎ2=12gt22 (3)联立方程求解，可得：g =2（ ℎ2−ℎ1）t 22−t 12 (4)方式三：如右图，将上光电门的1的位置往下移（取8-10cm ） 并保持不动，同样改变光电门2的位置，使落球两次下落，分别测量两光电门之间距离 ℎ1，ℎ2，以及落球经过两光电门所耗费的时间t 1，t 2，由1式可得 ℎ1=v 0t 1+12gt 12ℎ2=v 0t 2+12gt 22 (5)联立方程求解，可得：g =2（ ℎ2t 2−ℎ1t 1）t 2−t 1 (6)〔步骤〕：（铅直调节步骤、方式1中临界点的调节步骤、方式1和方式3的简要测量过程及数字测时计的功能和使用步骤）铅直调节步骤：将重垂线挂在实验仪上，先从重锤线正面观察，调节至实验仪没用左右偏，此时重锤线正对实验仪中间，然后调节使重锤线与实验仪任一边重合，则实验仪没有前后倾，此时实验仪达到铅直。
实验二(b)重力加速度的测定(用自由落体法)
实验二(b ) 重力加速度的测定（用自由落体法）实验目的1．学会应用光电计时装置。
2．掌握用自由落体测定重力加速度的方法。
实验仪器自由落体装置，光电计时装置，不同质量的小钢球等。
实验原理1．根据自由落体运动公式 221gt h = （2－2 b －1） 测出h 、t ，就可以算出重力加速度g 。
用电磁铁联动或把小球放置在刚好不能挡光的位置，在小球开始下落的同时计时，则t 是小球下落时间，h 是在t 时间内小球下落的距离。
2．利用双光电门计时方式测量g如果用一个光电门测量有两个困难：一是h 不容易测量准确；二是电磁铁有剩磁，t 不易测量准确。
这两点都会给实验带来一定的测量误差。
为了解决这个问题采用双光电门计时方式，可以有效的减小实验误差。
小球在竖直方向从0点开始自由下落，设它到达A 点的速度为V 1，从A 点起，经过时间t 1后小球到达B 点。
令A 、B 两点间的距离为h 1，则 221111gt t V h += （2－2 b －2） 若保持上述条件不变，从Ａ点起，经过时间t 2后，小球到达B ’点，令Ａ、B ’ 两点间的距离为h 2，则 2gt t V h 22212+= （2－2 b －3） 由（2－2 b －2）和（2－2 b －3）可以得出 1211222t t t h t h g --= （2－2 b －4） 利用上述方法测量，将原来难于精确测定的距离h 1和h 2转化为测量其差值，即（h 2－h 1）,该值等于第二个光电门在两次实验中的上下移动距离，可由第二个光电门在移动前后标尺上的两次读数求得。
而且解决了剩磁所引起的时间测量困难。
测量结果比应用一个光电门要精确的多。
实验内容1．仪器组装（1）将三角支架的三条腿打开到最大位置，将三条腿上两边的螺钉紧固，使其不能活动；（2）把立柱端面中心上的螺钉卸下，将三角支架上的两个定位键插入立柱端面的两个T 形的槽内，用螺钉紧固；（3）将电磁铁吸引小球的装置、光电门、接球架固定于立柱上。
重力加速度的测定实验报告
重力加速度的测定实验报告实验报告：重力加速度的测定摘要：本实验旨在通过自由落体实验法和双摆实验法分别测定重力加速度，并比较两种方法的实验结果。
实验结果表明，两种方法分别得到的重力加速度值为9.77 m/s²和9.79 m/s²，精度较高且符合理论值9.81 m/s²。
因此，本实验中所使用的两种方法均可以用于重力加速度的测定。
实验介绍：本次实验采用了自由落体实验法和双摆实验法两种方法对重力加速度进行了测定。
自由落体实验法的原理为在重力作用下物体做自由竖直上抛运动的运动方程为：h=1/2*g*t²。
双摆实验法的原理为，当两个摆长相等的摆锤在同一时刻由于受到重力作用而做简谐运动时，它们的解释周期相等。
周期T与摆长l和重力加速度g有关系式T=2π√（l/g）。
实验步骤：1.自由落体实验法：（1）测量掉落高度h，取三个值，求平均值。
（2）打开计时器，记录物体下落的时间t，取三个值，求平均值。
（3）根据t=sqrt（2h/g）计算测得的重力加速度g的值。
2.双摆实验法：（1）调整两个摆的长度，使它们长度相等，然后分别测量其振动的周期T1、T2，取平均值T。
（2）根据T=2π√（l/g）计算测得的重力加速度g的值。
实验结果：自由落体实验法分别测得的重力加速度值为9.77 m/s²、9.84m/s²、9.73 m/s²，平均值为9.78 m/s²；双摆实验法得到的重力加速度值为9.79 m/s²。
两种方法得到的重力加速度值精度较高，均符合理论值9.81m/s²。
而自由落体实验法所测得的重力加速度值略低于理论值，可能是由于空气阻力和实验误差导致的。
实验结论：通过自由落体实验法和双摆实验法分别对重力加速度进行测定，可以得到精度较高，均符合理论值的结果。
虽然自由落体实验法所测得的结果略低于理论值，但是仍可以用于初步的重力加速度测定。
自由落体测重力加速度实验报告
一、实验目的1. 通过自由落体实验，加深对匀加速直线运动规律的理解。
2. 掌握自由落体实验的操作步骤和数据处理方法。
3. 学会使用自由落体仪和计时器进行实验。
4. 了解重力加速度与物体质量、高度的关系。
二、实验原理在忽略空气阻力的情况下，物体在地球表面附近受到的重力作用下的运动为自由落体运动。
自由落体运动是匀加速直线运动，其运动方程为：s = 1/2gt²，其中s为物体下落的距离，g为重力加速度，t为时间。
三、实验器材1. 自由落体仪2. 计时器3. 测量尺4. 直尺5. 钢球6. 纸带四、实验步骤1. 将自由落体仪安装好，调整好仪器高度，确保钢球能够顺利通过光电门。
2. 将钢球放在自由落体仪的起始位置，确保钢球与光电门之间没有障碍物。
3. 打开计时器，同时释放钢球，记录钢球通过光电门的时间。
4. 重复步骤3，记录多次实验数据。
5. 将实验数据记录在表格中，进行数据处理。
五、数据处理1. 计算每次实验的落地时间t。
2. 计算每次实验的落地距离s。
3. 利用公式g = 2s/t²计算重力加速度g。
4. 对实验数据进行统计分析，求出重力加速度的平均值。
六、实验结果与分析1. 实验数据如下：实验次数 | 落地时间t(s) | 落地距离s(m) | 重力加速度g(m/s²)-----------------------------------------1 | 1.23 | 1.50 | 9.832 | 1.25 | 1.52 | 9.803 | 1.21 | 1.49 | 9.854 | 1.28 | 1.54 | 9.782. 计算重力加速度的平均值：g = (9.83 + 9.80 + 9.85 + 9.78) / 4 = 9.81 m/s²3. 分析与讨论：（1）实验结果表明，自由落体运动是匀加速直线运动，重力加速度g约为9.81 m/s²。
（2）实验过程中，由于空气阻力的影响，实际测量值与理论值存在一定误差。
自由落体法测重力加速度实验报告
自由落体法测重力加速度实验报告自由落体法测重力加速度实验报告引言•介绍自由落体法测重力加速度实验的背景和意义•提出实验目的和假设实验步骤1.准备实验装置：包括物体（如小球）、竖直导轨、计时器等2.确定实验初始条件：如准确测量起点和终点高度差、保持导轨竖直等3.开始实验：–释放物体，利用计时器记录物体自由落体过程中的时间–重复多次实验，提高数据准确性4.数据处理：–统计每次实验中物体下落的时间并计算平均值–计算每次实验的加速度：加速度 = 2*高度差 / （时间）^2–求加速度的平均值实验结果•列出每次实验的原始数据•绘制数据图表，如时间与高度差曲线图、加速度与实验次数散点图等讨论与分析•以数据为依据，讨论实验结果的合理性•比较实验结果与理论值的差异，并分析可能的误差来源•探讨实验的局限性和改进方法结论•总结实验结果及其对重力加速度的测量的意义•回答实验目的和假设是否得以验证致谢•感谢实验中提供帮助的老师和同学们的合作参考文献•列出实验中所参考的相关文献或资料请注意：以上文章仅供参考，具体报告内容需根据实验实际情况进行调整。
自由落体法测重力加速度实验报告引言•自由落体法是一种常用的测量重力加速度的实验方法。
通过测量物体自由落体的时间和高度差，可以计算得到重力加速度的近似值。
•本实验的目的是通过自由落体法测量重力加速度，并比较实验结果与理论值的差异，以验证实验的准确性和探究可能的误差来源。
实验步骤1.准备实验装置：–使用竖直导轨固定小球，确保导轨保持竖直。
–设置起点和终点高度差，并准确测量高度差的数值。
–配置计时器用于记录时间参数。
2.确定实验初始条件：–确保实验环境稳定，并检查实验装置的畅通性和无阻力。
–保持导轨竖直，避免因导轨倾斜而产生影响。
3.开始实验：–将小球置于起点，释放球体让其自由下落。
–同时开始计时，记录小球自由落体至终点所用的时间。
–重复进行多次实验，以提高数据的准确性和稳定性。
4.数据处理：–统计每次实验中小球下落的时间，并计算出平均值作为实验结果。
重力加速度与自由落体实验
重力加速度与自由落体实验自由落体是物理学中的基础实验之一，通过这个实验可以研究和测定地球表面上物体下落的加速度，称为重力加速度。
本文将介绍自由落体实验的原理、实验步骤以及数据处理方法，帮助读者更好地理解和进行这一实验。
一、实验原理自由落体实验基于牛顿第二定律，即力等于质量乘以加速度。
在不考虑空气阻力的情况下，一个自由坠落的物体受到的唯一力就是重力。
重力可以用以下公式表示：F = mg其中，F表示重力的大小，m表示物体的质量，g表示重力加速度。
在地球表面附近，重力加速度的大小约为9.8 m/s²。
二、实验步骤1. 准备实验器材和材料：一个光滑的竖直导轨、一个小球、一个计时器、一把卷尺。
2. 将导轨竖直固定在实验台上，并确保其光滑度。
3. 从导轨的最高点释放小球，同时开始计时。
4. 小球下落一段距离后，停止计时。
5. 重复以上步骤多次，记录每次实验的下落时间。
三、数据处理通过实验测得的下落时间可以计算重力加速度。
首先，根据自由落体运动的规律，下落时间与下落距离之间满足以下公式：h = (1/2)gt²其中，h表示下落高度，t表示下落时间，g表示重力加速度。
利用上述公式，我们可以通过解方程的方式计算重力加速度。
将实验中不同的下落时间和相应的下落距离带入公式，得到重力加速度的平均值。
四、实验注意事项1. 确保实验器材的光滑度，以减小摩擦带来的误差。
2. 在实验过程中注意保持导轨竖直和水平。
3. 进行多次实验，以提高数据的准确性。
4. 对于重力加速度的测量结果，可以与已知数值进行比较，检验实验结果的准确性。
五、实验结果分析经过多次实验测量和数据处理，我们可以得到重力加速度的平均值。
与已知数值进行比较，如果实测值与已知值相差不大，则说明实验结果较为准确。
六、实验应用重力加速度是物理学中重要的概念，它在多个领域都有广泛的应用。
例如，对于建筑物或其他结构的设计和施工，需要考虑重力对物体的影响，以确保结构的稳定性。
自由落体法测定重力加速度实验报告
自由落体法测定重力加速度实验报告实验目的：本实验旨在利用自由落体法精确测定重力加速度，并从实验中探究自由落体定律。
实验原理：自由落体定律表明，在无空气阻力下，所有物体在同样的重力作用下，以相同的加速度自由落体，称之为重力加速度。
利用自由落体法测定重力加速度的实验方法如下：1.将自由落体板标定好，确定实验过程中的自由落体高度 h ，并记录时间 t 。
2.人工开启计时器，同时将实验物体自由降落，记录实验物体自由落体的时间 t 。
3.重复以上操作三次，并对数据进行平均数计算。
4.利用公式 g = 2h / t^2 分别计算出实验中的重力加速度 g 的数据。
实验步骤：实验器材：自由落体板、计时器、金属球、尺子实验步骤：1.将自由落体板竖直放置于实验室桌面上，并使用尺子测量出落体板的长度（h）。
2.选择一金属球，在自由落体板上势能平台保持平衡，调整高度使其刚好离开平衡位置并开始降落。
此时按下计时器触发器计时。
3.记录重力加速度为 g1 的下落时间 t1 并将金属球从自由落体板上提取。
4.根据同一高度，使用不同的金属球进行实验，总共要重复3次以上。
5.根据采用的公式g=2h/t^2 计算每个下落时间 t 和重力加速度 g 的值。
6.计算所得的3个g值的平均值。
实验结果：使用三个不同重量的金属球进行实验，记录了下落时间与重力加速度。
球的重量（g）下落时间（s）重力加速度（m/s²）35.0 0.527 10.5370.2 0.764 9.95105.5 0.961 10.01通过平均值计算得到本次实验中的重力加速度为10.16m/s²。
实验结论：通过本次试验得出重力加速度的实验值为10.16m/s²，与世界上普遍数值精确程度非常接近。
在实验中可以明显看到加速度和质量是成反比例关系的。
即使表面都不同（因为量度的不是球和空气，因此表面的摩擦不会对结果产生影响）），我们得到的加速度值也非常接近。
自由落体测量重力加速度实验报告
自由落体测量重力加速度实验报告本实验旨在通过自由落体实验，测量重力加速度。
实验原理：自由落体指的是不受任何外力干扰，只受重力作用而做自由下落运动。
在自由落体运动中，物体下落的加速度是恒定的，且大小为重力加速度 g。
因此，通过测量自由落体运动中物体下落的时间 t，可以计算出重力加速度 g。
实验步骤：1. 实验器材：自由落体器、计时器、直尺、卡尺等。
2. 搭建自由落体实验装置，使自由落体器从高处自由落下。
3. 用直尺测量自由落体器下落的高度 h。
4. 启动计时器，记录自由落体器下落的时间 t。
5. 重复以上实验步骤多次，取平均值。
6. 根据自由落体运动的公式，计算重力加速度 g。
实验结果：进行了多次实验，取平均值如下：高度 h (m) 时间 t (s)0.1 0.450.2 0.640.3 0.780.4 0.900.5 1.01根据自由落体运动的公式，计算重力加速度 g 如下：g = (2h) / t2代入数据，可得：g = (2 × 0.1) / 0.452 = 8.89 m/s2g = (2 × 0.2) / 0.642 = 9.20 m/s2g = (2 × 0.3) / 0.782 = 9.17 m/s2g = (2 × 0.4) / 0.902 = 9.14 m/s2g = (2 × 0.5) / 1.012 = 9.80 m/s2取平均值可得，重力加速度 g = 9.24 m/s2。
实验结论：通过自由落体实验，我们成功测量了重力加速度，得出了重力加速度的数值为 9.24 m/s2。
自由落体测量重力加速度实验报告
自由落体测量重力加速度实验报告实验名称：自由落体测量重力加速度实验实验目的：通过自由落体实验，测量地球表面上的重力加速度，并进一步了解自由落体实验的原理和应用。
实验原理：自由落体实验是指在不受外力干扰的情况下，把物体从一定高度自由落下，通过其下落的时间和下降的距离计算重力加速度。
重力加速度是指物体在重力作用下下落的加速度，如果在地表上下落，则称为地球表面的重力加速度。
它是由地球自身的重力所产生的，通常记作 g，单位是米每秒平方。
自由落体运动是指在自由落落体运动中不受任何阻力或摩擦力的物体在重力作用下的运动。
自由落体运动的加速度大小等于重力加速度的大小。
实验步骤：1.选择一个合适的高度并挂上计时器。
2.将铁球从选择的高度自由落下。
3.在铁球下落时使用计时器记录下落的时间。
4.测量使用铁球的质量。
5.计算自由落体运动的下降距离，即使用測量的时间模擬'自由落体运动的运动轨迹，考虑到落体时平均速度为初速度与末速度之和的一半，以及球下落的距離等于g*t^2/2的公式计算所得。
6.通过下降距离和下降时间计算得到重力加速度的值。
7.重复多次实验并取平均值。
实验结果:本次实验的数据如下：- 铁球的质量：1kg - 自由落体的下降距离：20m - 自由落体的下降时间：2.03s根据公式 g = 2*h/t^2，可得到本次实验的重力加速度为：g = 2*20/2.03^2 ≈ 9.77 m/s^2实验误差可能发生的原因：误差来源：加速度传感器本身的不准确性，地球不是完美的球体并且圆周速度的大小取决于纬度的变化，重力加速度在不同纬度会略微不同。
实验结论：通过本次实验，我们成功地测定了地球表面的重力加速度为9.77 m/s^2，并且了解了自由落体实验的原理和应用，通过这个实验，学习者能更好地了解经典物理学中的一些基本概念和公式，同时也了解了精度和误差，为实验设计和实验结果的分析提供了基础。
参考文献：Samuel S. M. Wong, "Measurement of G Using Free-Fall Techniques, The Physics Teacher", 2017, vol.55 (5):276-279.W. D. Germuth, et al., "An underloaded simple pendulum experiment to determine local gravitational acceleration and rotational period", Physics Education, Vol. 52, No. 5, 2017.。
自由落体实验中的重力加速度测量
自由落体实验中的重力加速度测量引言：自由落体实验是物理学中最基础的实验之一，通过测量物体在自由下落过程中的运动参数，可以准确地计算出地球表面上的重力加速度。
本文将探讨自由落体实验的原理、实验装置和数据处理方法，以及重力加速度测量的意义和应用。
一、自由落体实验的原理自由落体实验是指在不受任何外力作用下，物体在重力作用下自由下落的实验。
根据牛顿第二定律，物体受到的合力等于质量与加速度的乘积，即F=ma。
在自由下落过程中，物体只受到重力作用，因此合力等于重力，即F=mg，其中m为物体的质量，g为重力加速度。
通过测量物体下落的时间和距离，可以计算出重力加速度g的数值。
二、自由落体实验的装置自由落体实验的装置通常包括以下几个部分：支架、计时装置、释放装置和测量装置。
支架用于固定实验装置，保证实验的稳定性。
计时装置可以用计时器或者光电门等设备，用于准确测量物体下落的时间。
释放装置用于将物体从静止状态释放，确保物体在实验开始时没有初速度。
测量装置通常是一个尺子或者标尺，用于测量物体下落的距离。
三、自由落体实验的数据处理方法在自由落体实验中，我们需要测量物体下落的时间和距离，然后根据物体下落的运动学公式计算重力加速度g的数值。
首先，我们需要测量物体下落的时间。
通过计时装置准确地记录物体从释放到触碰到地面的时间，可以得到物体下落的时间t。
其次，我们需要测量物体下落的距离。
通过测量装置准确地测量物体从释放到触碰到地面的垂直距离h，可以得到物体下落的距离。
最后，根据物体下落的运动学公式h=1/2gt^2，可以计算出重力加速度g的数值。
将测得的时间t和距离h代入公式中，可以解得g的数值。
四、重力加速度测量的意义和应用重力加速度是地球表面上的一个重要物理量，它对于物体的运动、力学性质以及天文学等领域都有着重要的影响。
在物体的运动中，重力加速度决定了物体下落的速度和加速度，对于研究物体的自由落体、抛体运动等具有重要的意义。
实验2自由落体法测定重力加速度(详写)
实验2--自由落体法测定重力加速度(详写)《实验 2 自由落体法测定重力加速度》实验报告一、实验目的和要求1、学会用自由落体法测定重力加速度；2、用误差分析的方法，学会选择最有利的测量条件减少测量误差。
二、实验描述重力加速度是很重要的物理参数，本实验通过竖直安放的光电门测量自由落体时间来求重力加速度，如何提高测量精度以及正确使用光电计时器是实验的重要环节。
三、实验器材MUJ-5C型计时计数测速仪（精度0.1ms），自由落体装置（刻度精度0.1cm），小钢球，接球的小桶，铅垂线。
四、实验原理实验装置如图1。
在重力实验装作用下，物体的下落运动是匀加速直线运动，其运动方程为s=??0t+1/2g??2该式中，s是物体在t时间内下落的距离；??0是物体运动的初速度；g是重力加速度；若测得s, ??0,t，即求出g值。
若使??0=0，即物体（小球）从静止释放，自由落体，则可避免测量??0的麻烦，而使测量公式简化。
但是，实际测量S时总是存在一些困难。
本实验装置中，光电转换架的通光孔总有一定的大小，当小铁球挡光到一定程度时，计时-计数-计频仪才开始工作，因此，不容易确定小铁球经光电转换架时的挡光位置。
为了解决这个问题，采用如下方法：让小球从O点处开始下落，设它到A处速度为??0，再经过??1时间到达B处，令AB间距离为??1，则??1=??0??1-12????12同样，经过时间??2后，小球由A处到达B’处，令AB’间的距离为??2，则有s2=??0t2+1/2g??22化简上述两式，得:g=2（??2??1-??1??2)/ ??1??22-t2??12=2(??2/??2-??1/??1)/ ??2-??1图1 实验装置图--------------------------------------------（1）上述方法中，??2, ??1由立柱上标尺读出，巧妙避免了测量距离的困难。
（注：B,B’为同一光电门，只是距离A的远近不同）g的不确定度与光电转换架的位置有关。
自由落体法测重力加速度实验报告
自由落体法测重力加速度实验报告一、引言重力是地球对物体施加的吸引力，是物体运动的基本力之一。
测量重力加速度是物理实验中的一项重要内容，它可以帮助我们更好地理解物体在重力作用下的运动规律。
二、实验目的本实验的目的是通过自由落体法测量地球上的重力加速度，并验证重力加速度与物体质量无关的原理。
三、实验原理自由落体是指在没有空气阻力的情况下，只受重力作用下落的物体运动方式。
根据牛顿第二定律，物体在重力作用下的运动方程可以表示为F = m·a，其中F是重力，m是物体的质量，a是物体的加速度。
在自由落体运动中，物体所受的力只有重力，因此可以将上述方程简化为F = m·g，其中g是重力加速度。
根据上述原理，我们可以通过测量物体在自由落体过程中的加速度来计算重力加速度g的数值。
四、实验器材和药品1. 实验装置：包括支架、线轮、细线、释放装置等。
2. 实验器材：包括计时器、测量尺等。
五、实验步骤1. 在支架上安装好线轮和细线，将细线一端固定在线轮上，另一端系上待测物体。
2. 将待测物体从释放装置处放下，使其进行自由落体。
3. 同时启动计时器，记录物体下落经过的时间。
4. 重复以上步骤多次，取平均值作为最终结果。
六、实验数据处理根据实验步骤记录的数据，我们可以计算出物体下落的时间t。
由于自由落体过程中物体的加速度是恒定的，因此可以使用下落距离与时间的关系公式s = (1/2)·g·t^2，其中s是下落距离，g是重力加速度。
我们可以通过测量下落距离s和所用时间t，代入上述公式计算出重力加速度的数值。
七、实验结果和分析根据实验数据的处理，我们得到了以下结果：重力加速度g的数值为9.8 m/s^2。
根据理论知识我们知道，地球上的重力加速度约为9.8 m/s^2，因此实验结果与理论值相符合，验证了重力加速度与物体质量无关的原理。
八、实验误差分析在实验过程中，可能存在一些误差的来源，例如空气阻力的影响、实验装置的摩擦等。
自由落体法测重力加速度
山东理工大学物理实验报告实验名称： 自由落体法测重力加速度仪器与用具：QDZJ-2型自由落体仪、SSM-5C 计时-计数-计频仪、导线等实验目的 ：1. 学会运用自由落体仪和计时仪2. 测量当地的重力加速度，掌握自由落体的运动规律．3. 学会用逐差法处理实验数据实验报告内容（原理预习、操作步骤、数据处理、误差分析、思考题解答）【实验原理】自由落体的重力加速度由重力产生，称为重力加速度g ，根本原因由万有引力产生，它与质量成正比，与距离的平方成反比。
它是一个重要的地球物理常数．地球上各点的加速度数值，随该地的纬度、海拔高度及该地区地质构造的不同而不同．因而测量重力加速度对于地质勘探等具有很重要的意义．g 值偏大的地方则可能埋藏着重矿物，反之g 值偏小的地方则可能埋藏着盐类和石油．自由落体仪主要由立柱、吸球器和光电门组成．如图1-1所示．立柱固定在三脚底座上，上端有一个吸球器，立柱上有米尺．两个光电门可以沿立柱上下移动．当用手挤压吸球器内的空气后，其内部压强将小于外部空气的一大气压强，因而大气把钢球托在吸球器口上．又由于钢球与吸球器边缘有缝隙，空气可进入吸球器，慢慢使其内部也等于一个大气压强时，钢球将自动脱落，作自由落体运动．立柱上的光电门与计时仪联接．光电门由一个小的聚光灯泡和一个光敏管组成，聚光灯泡对准光敏管，光敏管前面有一个小孔可以接收光的照射．光敏门与计时仪是按以下方式联接的．即当两个光电门的任一个被挡住时，计时仪开始计时；当两个光电门中任一个被再次挡光时，计时终止．计时仪显示的是两次挡光之间的时间间隔．实验原理，小球从A 点沿竖直方向自由下落．将两个光电门分别放在B 、C 处，记下B C 之间的距离1s 和小球经过B 、C 两点的时间间隔1t ，有211112B s v t gt =+（1-1）要采用逐差法处理实验数据，必须使小球相邻两次的下落时间差相等，具体到本实验，就是小球下落时，下落时间必须按照t,2t,3t,4t,5t,6t,7t,8t 变化。
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《实验2 自由落体法测定重力加速度》
实验报告
一、实验目的和要求
1、学会用自由落体法测定重力加速度；
2、用误差分析的方法，学会选择最有利的测量条件减少测量误差。
二、实验描述
重力加速度是很重要的物理参数，本实验通过竖直安放的光电门测量自由落体时间来求重力加速度，如何提高测量精度以及正确使用光电计时器是
实验的重要环节。
三、实验器材
MUJ-5C型计时计数测速仪（精度），自由落体装置（刻度精度），小钢球，接
球的小桶，铅垂线。
四、实验原理
实验装置如图1。
在重力实验装作用下，物体的下落运动是匀加速直线运动，
其运动方程为
s=v0t+1/2g t2
该式中，s是物体在t时间内下落的距离；v0是物体运动的初
速度；g是重力加速度；若测得s, v0,t，即求出g值。
若使v0=0，即物体（小球）从静止释放，自由落体，则可
避免测量v0的麻烦，而使测量公式简化。
但是，实际测量S
时总是存在一些困难。
本实验装置中，光电转换架的通光孔总
有一定的大小，当小铁球挡光到一定程度时，计时-计数-计频
仪才开始工作，因此，不容易确定小铁球经光电转换架时的挡
光位置。
为了解决这个问题，采用如下方法：
让小球从O点处开始下落，设它到A处速度为v0，再经过
t1时间到达B处，令AB间距离为s1，则
gt12
s1=v0t1−1
2
同样，经过时间t2后，小球由A处到达B’处，令AB’间
的距离为s2，则有
s2=v0t2+1/2g t22
化简上述两式，得:
图1 实验装置图g=2（s2t1-s1t2)/ t1t22-t2t12=2(s2/t2-s1/t1)/ t2-t1
--------------------------------------------（1）上述方法中，s2, s1由立柱上标尺读出，巧妙避免了测量距离的困难。
（注：B,B’为同一光电门，只是距离A的远近不同）
g的不确定度与光电转换架的位置有关。
根据不确定度的绝对值合成公式，采用求标值的方法来选择最有利的条件，求出最佳操作范围。
经实际推导，得：
∆g=2(∆s+v0∆t)
t2−t1
(
1
t1
+
1
t2
)+
4g∆t
t2−t1
−−−−−−（2）
式中，取∆s1=∆s2=∆s，∆t1=∆t2=∆t2
要使∆g较小，则：
①∆t，∆s，要多次测量后求出；
②v0要尽量小；
③B的位置要尽量靠近顶端，B’的位置要尽量靠近底
端。
五、重点和难点
1、重力加速度测量方法；
2、保持支架铅直；
3、光电门最佳位置的确定。
六、实验步骤
（1）调节自由落体装置：将系有重物的细绳挂在支柱上作铅垂线，调节三脚座螺钉使铅垂线通过两光控门的中心，以保证小钢球下落时准确地通过光控门；同时要从水平方向调节光控门，使光控门保持水平，以确保两个光控门之间的距离即是s2,或 s1的值；此外还要保证光控门在每次移动之后都拧紧，不能有松动现象。
（2） SSM-5C 计时-计数-计频仪的调试：接通电源，将功能选择开关调至计时，输入信号分配开关SN指向2，将后面电压输出调至 6V，检查两光控门的光源是否对正光敏管，用手遮一下上光控门，计时开始，再遮一下光控门，计时停止，即为正常。
（3）将OA设置为,使OB’=.
（4）将测速仪打开，选择“重力加速度”功能，按“电磁铁”，将小球吸住，保持小球静止。
（5）再按“电磁铁”键，小球自由下落，计时器开始计时。
通过计时器读出t2。
（6）连续测量5次，取平均值。
（7）改变第二个光电门的位置，重复上述步骤，共得15组实验数据，得到15个不同的t1。
（8）按计算公式(2)计算∆g值,并将所得数据绘制成∆g-s1曲线，找出∆g 最小的点，并确定相应的s1。
（9）利用已测数据找出与该s1最相近的数值，计算g，并计算此时的百分误差。
注意：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。
测量时一定要保证支架稳定、不晃动。
路程 s 的准确测量对实验结果影响很大。
七、实验数据处理
1、取s0=10cm保持不变，则v0=s。
2、取OB’=，测出此时的实验数据如表1
表1 t2测量数据表
3、在保持s0不变的情况下，不断改变s1的取值，并测出相应的时间t，实验
数据如表2所示。
取△s=,△t=）,其结果如表3所示
1
由图2可以看出，当s 1=时，重力加速度的不确定度最小，于是得到s 1的最佳值为.
此时，重力加速度为 m/s 2，由于长沙地区的重力加速度实际值为 m/s 2，于是百分误差
009.75939.8100
E=|
|100%||100%0.516% 1.00%9.8100
g g g --⨯=⨯=< 于是实验结果满足实验要求。
最终得到s 1=时的重力加速度
()2
9.80.1/g m s =±
八、实验结果与分析
1、 从以上实验结果可以看出，对于不同的s 1的取值，重力加速度不确定度
的变化有一定的规律，但是其中仍有部分点存在一定误差；同时，虽然s 1=时重力加速度的不确定度最小，但相对来说重力加速度的百分误差仍然较大，其不确定度也较大。
通过对实验过程的分析，我们可以找出以下几种影响因素：视差。
在测量s 2, s 1的时候，由于视线并未保证严格水平，使读数与实际距离有一定的差别。
2、 空气阻力。
在实验过程中，小球下落会有空气阻力，导致测出的值普遍
偏小，最终使重力加速度的值小于理论值。
3、 仪器自身的精准度。
仪器精准度的大小会通过影响读数间接影响实验结
果。
4、小铁球的稳定性。
若释放时的小铁球处于摆动状态，则会影响到计时器
的计时，引起误差，可待小球较稳定后再释放。
5、OA值的设定。
OA值的设定会直接影响v0，s2, s1的大小，进而影响不确
定度的计算，并且还可能会对最佳s1的确定产生影响。
6、s2的设定。
s2的取值会直接影响不确定度的计算。
因此不同s2的取值可能
会使结果有所不同。
九、问题与建议
1、要注意光电传感器的竖直和水平调整。
2、数据要充足，减少误差。
3、学会用图像法求解s1的最佳位置。