重力加速度的几种测量方法教程文件
物理实验测量重力加速度
物理实验测量重力加速度重力加速度（g）是指物体在自由下落时所受到的重力作用所产生的加速度。
在物理实验中，测量重力加速度的方法有多种，如自由落体法、摆动法、弹射法等。
本文将介绍自由落体法和摆动法两种常用的测量重力加速度的方法。
自由落体法自由落体法是通过测量物体自由下落的时间和下落的垂直高度，来计算重力加速度的方法。
实验器材：- 垂直高度计（测量下落高度）- 秒表（测量下落时间）实验步骤：1. 将垂直高度计固定在墙上，并调节好垂直度。
2. 让待测物体从垂直高度计的顶端自由落下。
3. 同时启动秒表，并在物体触碰到地面时停止计时。
4. 记录下物体自由落下所用的时间t。
根据自由落体运动的公式：h = 1/2 * g * t^2，其中h为下落高度，g 为重力加速度，t为下落时间。
由此可得：g = 2h / t^2重复多次实验并取平均值，可以得到较为准确的重力加速度的测量结果。
摆动法摆动法是通过测量简谐振动的周期，来计算重力加速度的方法。
实验器材：- 钟摆（保证长度和质量的准确性）- 秒表（测量振动周期）实验步骤：1. 将钟摆置于水平位置，并释放使其作简谐振动。
2. 同时启动秒表，并记录下钟摆作一次完整振动所用的时间t。
根据简谐振动的周期公式：T = 2π√(L/g)，其中T为振动周期，L为摆长，g为重力加速度。
由此可得：g = 4π^2L / T^2重复多次实验并取平均值，可以得到较为准确的重力加速度的测量结果。
总结物理实验中测量重力加速度的方法有很多种，本文介绍了常用的自由落体法和摆动法。
在进行实验时，需要注意选取合适的实验器材，并进行多次实验取平均值以提高测量结果的准确性。
通过这些方法测量得到的重力加速度数值，对于理解物体的运动规律和进行相关研究具有重要意义。
附注：重力加速度通常被定义为9.8米/秒^2。
然而，实际测量中可能会存在误差，因此通过实验来确认地球上重力加速度的准确数值是具有重要意义的。
力学实验教案测量重力加速度的实验方法
力学实验教案测量重力加速度的实验方法本文详细介绍了力学实验教案中测量重力加速度的实验方法。
该实验方法主要采用自由落体法，通过测量物体自由落体的时间和自由落体的高度，计算出重力加速度的数值。
本文将从实验器材的准备、实验步骤、数据处理和实验注意事项四个方面详细介绍该实验方法。
一、实验器材的准备1. 万能计时器2. 金属小球3. 直尺4. 鞋带或细线二、实验步骤1. 实验准备将实验器材准备好，确保仪器无损坏，正确放置，电源正常，无异常状况。
2. 开始实验前的测量使用直尺或卡尺测量金属小球的直径，并记录数据。
3. 实验步骤(1) 实验前准备a. 将金属小球用鞋带或细线系住，并悬挂在器材架上。
b. 在万能计时器上启动自由落体计时功能。
(2) 实验过程a. 松开金属小球，使其自由落体。
b. 当金属小球接触到计时器底部时，记录落地的时间t。
c. 通过直尺或卡尺测量金属小球下落的高度h。
(3) 数据处理a. 计算出自由落体的时间t和垂直高度h。
b. 使用公式g=2h/t^2，计算出重力加速度g，记录数据。
4. 实验结束关闭万能计时器和其他设备。
三、数据处理1. 测量误差处理在实验过程中，测量误差是不可避免的。
可以通过多次重复实验，取数据平均值或使用数据处理软件来处理。
2. 数据处理方法使用公式g=2h/t^2，计算重力加速度g的数值，并记录数据。
3. 数据结果分析使用SPSS等数据处理软件对实验数据进行统计分析，得出重力加速度的平均值、标准差和误差范围等。
四、实验注意事项1. 实验器材的保养在实验结束后，要及时清理和维护实验器材，确保实验器材运作正常并具有较长的使用寿命。
2. 安全注意事项在进行实验前，要认真学习实验操作规程，遵守实验室安全操作规程，并佩戴好实验室所需的安全防护用品。
3. 实验现场纪录在实验过程中，要及时记录实验数据，并在实验现场对数据进行处理和分析。
综上所述，本篇文章详细介绍了力学实验教案测量重力加速度的实验方法，包括实验器材的准备、实验步骤、数据处理和实验注意事项四个方面，对于力学实验教育具有一定的参考价值。
测量重力加速度的方法
测量重力加速度的方法测量重力加速度是物理实验中很基础的一项实验，也是许多其他实验的前提。
根据牛顿第二定律，一个质点受到的重力等于质量乘以重力加速度。
重力加速度是地球上的物体受到的万有引力的加速度，其数值约为9.8 m/s²。
在科学研究和工程设计中，准确测量重力加速度非常重要。
接下来，我们将介绍几种测量重力加速度的常用方法。
第一种方法是采用简单的自由下落实验。
原理是使一个物体自由下落并测量下落时间和下落距离，利用自由落体运动的运动学公式来计算重力加速度。
具体步骤如下：1. 选择一个光滑的垂直平面，并在其中标出固定的起始位置和结束位置。
2. 将一个重物（如金属球）从起始位置自由下落，用计时器测量下落的时间t。
3. 同时，测量下落的距离h（即起始位置到结束位置的垂直距离）。
4. 利用运动学公式h = 1/2gt²计算重力加速度g，其中g为待测的重力加速度。
第二种方法是采用简谐振子实验。
原理是利用简谐振动的周期与重力加速度之间的关系来计算重力加速度。
具体步骤如下：1. 准备一个可靠的简谐振子，如一个长线和一个小质量挂在线上的物体。
2. 测量简谐振子的周期T（振子从一个极点到另一个极点所需的时间）。
3. 利用公式T = 2π√(m/k)计算重力加速度g，其中m为振子的质量，k为振子的弹性系数。
第三种方法是采用万有引力实验。
原理是利用两个物体之间的万有引力与物体质量、距离和重力加速度之间的关系来计算重力加速度。
具体步骤如下：1. 准备两个质量不同的物体，如两个金属球。
2. 将一个球固定在一个支架上，并使另一个球悬挂在细线上。
3. 用一个弹簧秤测量悬挂球的质量m1。
4. 将悬挂球的线拉直，并用尺子测量两个球中心的距离r。
5. 将悬挂球放开，并观察其与固定球之间的万有引力作用下的运动。
6. 根据牛顿第二定律和万有引力公式F = G(m1m2)/r²，可以计算重力加速度g。
除了以上三种常用方法外，还有其他一些测量重力加速度的方法，如借助陀螺仪、利用振动传感器等。
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。
物理实验测量重力加速度的方法
物理实验测量重力加速度的方法重力加速度是指地球上所有物体受到的加速度，它是物体在自由下落过程中所获得的速度变化率。
测量重力加速度是物理实验中的基本内容之一，本文将介绍几种常用的测量重力加速度的方法。
一、简谐摆法简谐摆法是一种通过摆动周期来测量重力加速度的方法。
具体操作步骤如下：1. 准备一个长线或细线，并在其底部固定一个小物体作为摆锤。
2. 将线上方的一个固定点固定在支架上。
3. 将摆锤小物体置于静止状态，使其与垂直方向成一定的初始角度。
4. 松开摆锤，记录下其来回摆动的周期时间。
5. 重复多次实验，取平均值作为最后的测量结果。
根据简谐摆的运动方程，可以通过摆动周期T计算出重力加速度g的值。
计算公式如下：g = 4π²l / T²其中，l为摆长，T为周期时间。
二、自由落体法自由落体法是一种通过物体自由下落时间来测量重力加速度的方法。
具体操作步骤如下：1. 准备一个小物体（如小球）和一个确定高度的垂直高度测量仪器。
2. 将小物体从高度测量仪器的初始位置释放并记录下其下落的时间。
3. 重复多次实验，取平均值作为最后的测量结果。
4. 根据自由落体的运动方程，可以通过下落时间t计算出重力加速度g的值。
计算公式如下：g = 2h / t²其中，h为自由落体的高度，t为下落时间。
三、沉浮法沉浮法是一种通过物体在液体中的浮力和其重力之间的平衡关系来测量重力加速度的方法。
具体操作步骤如下：1. 准备一个密度均匀的物体，并将其悬挂在天平上。
2. 将天平放入液体中，使物体部分或完全浸没在液体中。
3. 记录下物体在液体中的浮力和天平上显示的重力的数值。
4. 重复多次实验，取平均值作为最后的测量结果。
5. 通过浮力和重力的平衡关系，可以计算出重力加速度g的值。
计算公式如下：g = m / (ρV) - ρf其中，m为物体的质量，ρ为物体的密度，V为物体的体积，ρf为液体的密度。
四、摆锤法摆锤法是一种通过摆动周期和摆长的关系来测量重力加速度的方法，它可以利用物体在一个固定点周围做小幅摆动的特性进行测量。
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测重力加速度的8种方法
结束
＝v－gt；根据匀变速直线运动平均速度 规律可得 h＝v1＋2 vt＝vt－12gt2。
(3)根据 h＝vt－12gt2 得，ht ＝v－12gt，
故ht t 图线斜率的绝对值 k＝12g，故重 力加速度大小 g＝2k。
[答案]
结束
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测重力加速度的8种方法
测重力加速度 8 法
4．用平抛运动规律测“g” 用闪光照相机对小球做平抛运动的全过程 进行拍照，当闪光的频率为每秒 30 次时，由于 小球在竖直方向上做匀加 速直线运动，设 Δy 为连续相等时间 T＝310 s 内竖直方向上的位移差，若算得物、像比例为 k 时，则有 g＝kTΔ2y。
距离 h。实验步骤如下：
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测重力加速度的8种方法
结束
(1)使用游标卡尺测量出小球的直径 D。 (2)改变光电门 1 的位置，保持光电门 2 的位置不变， 小球经过光电门 2 的时间为 Δt，则小球经过光电门 2 的速 度为 v＝________，不考虑空气阻力，小球的加速度为重 力加速度 g，则 h、t、g、v 四个物理量之间的关系为 h＝ ________。 (3)根据实验数据作出ht t 图像，若图线斜率的绝对值 为 k，根据图线可求出重力加速度大小为________。
模拟)某兴趣小组的同学准备用如图所
示的实验器材测定小球下落时的重力加
速度，实验器材有：底座、带有标尺的
竖直杆、光电门 1 和 2 组成的光电计时器(其中光电门 1
更靠近小球释放点)，小门测量小球从光电门 1 运
动至光电门 2 的时间 t，并从竖直杆上读出两光电门间的
测量重力加速度的实验步骤
测量重力加速度的实验步骤实验目的：测量地球表面上某一地点的重力加速度。
实验装置和材料：- 自由落体装置：包括垂直落地杆、计时器和释放装置。
- 多组不同质量的小物体。
- 直尺和尺码。
- 实验记录表格。
实验步骤：第一步：搭建自由落体装置1. 在平坦的地面上竖立垂直落地杆。
2. 在落地杆上固定计时器，保证计时器能够记录物体自由落体的时间。
3. 确保释放装置能够放置物体，并能够在实验开始时释放物体。
第二步：确定测量点1. 选择地球表面上的一个平坦地点作为测量点。
确保该地点没有明显的倾斜。
第三步：准备测量物体1. 准备多组不同质量的小物体，例如钢球或铅球，可通过称量质量进行准确测定。
第四步：进行实验1. 选取一组小物体，将其中一个物体放入释放装置中。
2. 将释放装置固定在落地杆的顶部，并确保物体在释放时能够自由下落。
3. 同时按下计时器的开始按钮和释放物体的按钮，开始记录时间。
4. 当物体落地时，立即停止计时器，并记录下自由落体所需的时间。
第五步：重复实验1. 更换不同质量的小物体，重复第四步，至少进行三次实验，以取得准确可靠的结果。
第六步：数据处理1. 将每次实验测得的自由落体时间记录于实验记录表格中。
2. 计算每次实验的自由落体平均时间。
第七步：计算重力加速度1. 利用重力加速度的公式 g = 2h/t²计算重力加速度。
其中，h 为自由落体高度，t 为自由落体时间。
第八步：结果分析1. 比较不同实验中测得的重力加速度数值，计算其平均值，并进行误差分析。
实验注意事项：1. 实验时应保持仪器的稳定，避免干扰因素的影响。
2. 注意确保物体的释放和计时操作的准确性。
3. 需要进行多次实验，并计算平均值以提高实验结果的准确性。
4. 注意记录实验过程中的细节，以备后续参考和分析。
实验结果与结论：通过测量多组小物体的自由落体时间，利用测得的数据计算得到的重力加速度数值。
对不同实验结果取平均值后，可得到更准确的重力加速度数值。
物理实验测量重力加速度的方法
物理实验测量重力加速度的方法重力加速度（g）是地球上物体受到的重力作用所引起的加速度，是物理学中一个常见的重要参数，对于许多实验和计算都具有重要作用。
本文将介绍一些常用的物理实验方法来测量重力加速度。
以下为几种常见的实验方法：一、简易摆钟法简易摆钟法是一种常用的测量重力加速度的方法。
通过测量简单摆线长以及周期，可以计算出重力加速度的值。
实验步骤：1. 准备一个细线，使用一个小物体（如小球）悬挂在细线上，形成一个简单摆钟。
2. 使用一个测时器来测量摆钟每次摆动的周期（T）。
3. 调整摆线的长度，并再次测量周期。
4. 重复上述步骤多次，记录每次测得的周期和对应的线长。
5. 根据周期和线长的变化关系，利用重力摆钟公式计算重力加速度的值。
二、自由落体法自由落体法是一种常用的测量重力加速度的方法。
通过测量物体自由下落的时间和下落距离，可以计算出重力加速度的值。
实验步骤：1. 准备一个垂直的竖直板，固定在一固定高度的架子上。
2. 在竖直板上标出等距的刻度线，并将一个小物体放在初始位置。
3. 使用一个计时器，记录小物体自由下落到各个刻度线的时间，同时记录下落距离。
4. 重复上述步骤多次，记录不同位置下的时间和距离。
5. 根据自由落体运动的公式，计算重力加速度的值。
三、使用谐振子法使用谐振子法是一种测量重力加速度的方法。
通过测量弹簧振子的周期和弹簧的劲度系数，可以计算出重力加速度的值。
实验步骤：1. 准备一个线性弹簧振子，固定在一个架子上。
2. 测量弹簧的劲度系数，并记录下来。
3. 通过推动振子使其振动，并使用一个计时器测量振子的周期（T）。
4. 重复上述步骤多次，记录不同位置下的周期。
5. 根据谐振子的运动公式，结合弹簧的劲度系数，计算重力加速度的值。
四、倾角法倾角法是一种简易的测量重力加速度的方法。
通过测量物体在不同倾角下的滑动加速度和倾角的正弦值，可以计算出重力加速度的值。
实验步骤：1. 准备一个光滑的斜面，并固定在一个固定高度的架子上。
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。
测量重力加速度的八种方法
测量重力加速度的八种方法
测量重力加速度有八种方法，它们分别是：
1.掉落法：利用物体掉落的过程来测量重力加速度；
2.摆动法：利用物体摆动的过程来测量重力加速度；
3.滑动法：利用物体滑动的过程来测量重力加速度；
4.悬挂法：利用物体悬挂的过程来测量重力加速度；
5.磁力计法：利用磁力计来测量重力加速度；
6.重力仪法：利用重力仪来测量重力加速度；
7.加速度计法：利用加速度计来测量重力加速度；
8.GPS法：利用GPS来测量重力加速度。
上述八种方法可以帮助我们测量重力加速度，它们各有优劣，有的方法更精准、灵敏，有的方法更简单、实用，使用者可以根据实际需要选择不同的方法。
测量重力加速度的八种方法，为科学研究提供了可靠的数据和信息，为人类社会的发展做出了巨大贡献。
课件3：实验十三 用单摆测定重力加速度
(3)下列振动图象真实地描述了对摆长约为1 m的单 摆进行周期测量的四0次全振动的图象，已知 sin5°＝0.087，sin15°＝0.26，这四种操作过程合乎实验 要求且误差最小的是________(填字母代号)．
[解题探究] (1)关于单摆的摆长及悬点有何要求？ 提示：单摆的摆长应远大于摆球的直径，悬点必须固定． (2)游标卡尺应当怎样读数？ 提 示 ： 游 标 卡 尺 的 读 数 L ＝ L0 ＋ kn ， 其 中 L0 为 主 尺 的 刻 度，k为游标尺的精确度，n为与主尺对齐的游标尺上的刻 度线． (3)单摆的摆角及计时有何要求？ 提示：单摆的摆角应不大于10°，要从摆球经过最低点时 开始计时．
[尝试解答] (1)AC (2)12.0 0.9930 (3)A
(1)实验中要注意减小实验误差和便于实验操作，题目中
的措施可以保证摆动过程中摆长不变，并且便于改变摆
长，故选项 A、C 正确．
(2)游标卡尺主尺上的读数为 12.0 mm，游标尺上第 0 条
刻度线与主尺刻度线对齐，所以游标卡尺的读数为 12.0
解析：(1)根据记数的方式可知，全振动的次数 N ＝n－2 1，所以周期 T＝Nt ＝n－2t 1.
(2)摆长 l＝L＋d2，将 T 和 l 代入 g＝4Tπ22l， 得 g＝π2n－1t22L＋d2. (3)直径 d＝5.5 mm＋0.01×48.0 mm＝5.980 mm.
(4)根据 g＝4Tπ22l分析，对选项 A，当悬点松动，摆 线增长后，而代入公式中的 l 偏小，故 g 偏小，A 错 误；对选项 B，T 变小，g 偏大，B 正确；对选项 C， l 变小，g 应偏小，C 错误；对选项 D，l 变大，g 偏大， D 正确．
实验十三 用单摆测定重力加速度
测量重力加速度的实验方法
实验应用拓展
自由落体运动：利用实验结论计算自由落体运动物体的速度和时间 抛体运动：利用实验结论计算抛体运动的轨迹和速度 碰撞运动：利用实验结论计算碰撞运动物体的速度和时间 地球物理：利用实验结论研究地球的重力加速度变化
汇报人：
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目录
重力加速度的定义
重力加速度的概念 重力加速度的物理意义 重力加速度的公式 重力加速度的测量方法
重力加速度的物理意义
重力加速度是地球上自由落体运动的基本物理量 表示物体在地球上所受到的重力作用 数值上等于自由落体运动中物体下落单位时间内速度的增加量 在地球的不同地方，重力加速度的大小会有所不同
实验装置组装要求：确保打点计时器稳定，纸带穿过限位孔并靠近重物一侧，手提着纸带缓 慢释放重物
注意事项：电源频率稳定，纸带穿过限位孔后要靠近重物一侧，手提着纸带缓慢释放重物
实验操作步骤
准备实验器材：打点计时器、纸带、重物、夹子、米尺等 将打点计时器固定在铁架台上，连接电源 将纸带穿过打点计时器，一端系在重物上，另一端夹在夹子上 按下开始按钮，释放重物，打点计时器开始计时 观察纸带上打点的间距，每隔0.02秒打一个点 测量纸带上两点之间的距离，计算出重物下落时的加速度
实验结果的 分析与讨论
数据误差分析
测量仪器的精度对实验结果的影响 实验操作过程中存在的误差 空气阻力的影响 实验环境的不稳定性对实验结果的影响
实验数据表格
结果分析
数据处理及误差分析
重力加速度的测量结果
结果与理论值的比较及误差分析
结果误差分析
测量仪器的误差
空气阻力的影响
实验操作中的误差
测量重力加速度的实验探究
测量重力加速度的实验探究（物理与电信工程学院物理三班唐志根20082301053 邓明勋20082301142）【实验目的】1、利用多种方法测量自由落体的加速度。
2、熟悉及利用数据采集器进行自由落体加速度的测量。
【实验内容】本次实验通过5种方法测定重力加速度（其中一种只进行了分析）方法一：利用力的平衡法测定重力加速度。
1、实验器材：“郎威DISLab”数据采集器、教材通用软件、一个力传感器、电子天秤、若干勾码（或者重物）2、实验过程（1）、安装实验平台，将力传感器安装在铁架台上，同时保证挂钩沿竖直方向。
（2）、利用电子天秤测量出勾码（重物）的质量m1=200g。
（3）、利用数据线将力传感器与数据采集器的一个通道连接，将数据采集器与电脑连接，打开教材通用软件，点击工具栏上的计算表格。
点击“变量”，设置好变量，将勾码悬挂在力传感器下。
计算次数传感器受力F 重力加速度g 时间t1 1.94 9.7000 0.002 1.98 9.9000 2.003 1.94 9.7000 4.004 1.95 9.7500 6.005 1.95 9.7500 8.006 1.97 9.8500 10.007 1.99 9.9500 12.008 1.98 9.9000 14.009 1.99 9.9500 16.0010 1.98 9.9000 18.00（5）、数据分析及处理我们可以从表中发现力传感器受到的力并不是恒定值，这是由于受到外部的环境影响导致的，如空气流动、人的操作、温度等因素影响，会随时间产生一定的涨落，我们取前12个数据的平均值，作为重力加速度实际测量值：=9.835（6）分析实验结果，已知广州地区的地球表面的重力加速度公认值为：=9.764 m/ ,计算百分比误差得：可见，此方法测量所得值是非常准确的。
方法二：利用单摆法测量重力加速度1、实验器材：“郎威DISLab”数据采集器、教材通用软件、传感器、铁架台、刻度尺、螺旋测微器、摆球、光电门。
重力加速度的不同测量方法
重力加速度几种不同方法的比较引言：重力加速度是物理学中的一个十分重要的物理量，在地面上不同的地区，重力加速度g值不相同，它是由物体所在地区的纬度、海拔等因素决定，随着地球纬度和海拔高度的变化而变化，准确地确定它的量值，无论从理论上、还是科研上、生产上以及军事上都有极其重大的意义。
测量重力加速度的方法有很多，我所要做的就是通过学习前人的理论知识，经过思考，在现有的实验室条件下，进行实验，做出归纳和总结，提出自己的看法与体会。
且实验方法虽然多，但有的测量仪器的精确度受环境因素的影响比较大，不是每种方法都适用，所以有必要对测量方法进行研究，找出一种适合测量本地重力加速度的方法。
一、重力加速度的测量方法（一）用自由落体法测量重力加速度1.实验仪器：自由落体装置（如图一），数字毫秒计，光电门（两个），铁球。
图一自由落体装置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s ，球下落到A 门时的速度为0v ，通过A 、B 间的时间为t ，则成立：2/20gt t v s += （1）两边除以t ,得：2//0gt v t s += （2）设t x =,t s y /=,则：2/0gx v y += （3）这是一直线方程，当测出若干不同s 的t 值，用t x =和t s y /=进行直线拟合，设所得斜率为b ，则由2/g b =可求出g ，b 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x ，y 值，用最小二乘法做直线拟合，求出斜率b 及其标准偏差b S 、)(b u （注意：在取b 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s 值引入误差，也是b 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b S b u =)(）。
测重力加速度1方案
D．摆线的悬点要固定，方不会在摆动中出现移动或晃 动;
E．要使单摆在竖直平面内摆动，不得使其形成锥形摆 或摆球转动 ;
F．测量周期时，应从摆球通过最低点时开始计时 .
①A、B、C、D项正确
②只有E、F项正确
③ACDEF正确
④都正确
课堂练习
2、某同学测定的g的数值比当地公认值大，造成 的原因可能是( ② ⑤ )
1、单摆组 2、米尺 3、游标卡尺 4、秒表（停表）
四、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2 cm；
2、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或悬点不固定，摆长 改变的现象； 3、注意摆动时摆角不易过大，不能超过10º，以保证单 摆做简谐运动；
8 39
10 41 12 43 45 14
测周期： 8208.swf
把单摆从平衡位置拉开一个角度（＜5o）放开它
用秒表测量单摆完成30次全振动（或50次）所 用的时间t，求出完成一次全振动所需要的时间， 这个平均时间就是单摆的周期。
T= t / n 为了测量周期，摆球到达哪个位置的时刻 作为计时开始与停止的时刻比较好？
实验： 研究用单摆测重力加速度
一、实验原理 单摆做简谐运动时，其周期为：
T 2 l
g
得
g
4
2
l T2
只要测出单摆的摆长L和振动周期T，就 可以求出当地的重力加速度g的值，
二、实验步骤 1、做单摆：取约1米长的线绳栓位小钢球， 然后固定在桌边的铁架台上。
×
2、测摆长：摆长为L+r
(1)用米尺量出悬线长L，准确到毫米
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(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=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gt12s1=v0t1?12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g=2（s2t1-s1t2)/ t1t22-t2t12=2(s2/t2-s1/t1)/ t2-t1 装置图--------------------------------------------（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。
实验3 重力加速度的测量
实验3 重力加速度的测量（单摆法）单摆实验有着悠久历史，当年伽利略在观察比萨教堂中的吊灯摆动时发现，摆长一定的摆，其摆动周期不因摆角而变化，因此可用它来计时，后来惠更斯利用了伽利略的这个观察结果，发明了摆钟。
本实验是用经典的单摆公式测量重力加速度g ，对影响测量精度的因素进行分析，学习如何改进测量方法，以进一步提高测量精度。
【目的要求】1、用单摆测定动力加速度；2、学习使用计时仪器（停表、光电计时器）；3、学习在直角坐标纸上正确作图及处理数据；4、学习用最小二乘法作直线拟合。
【仪器用具】单摆装置，带卡口的米尺，游标卡尺，电子停表，光电计时器。
【实验原理】把一个金属小球拴在一根细长的线上，如图1所示。
如果细线的质量比小球的质量小很多，而球的直径又比细线的长度小很多，则此装置可看做是一根不计质量的细线系住一个质点，这就是单摆。
略去空气的阻力和浮力以及线的伸长不计，在摆角很小时，可以认为单摆作简谐振动，其振动周期T 为 g l T π2= ，224T l g π= （1）式中l 是单摆的摆长，就是从悬点O 到小球 球心的距离，g 是重力加速度。
因而，单摆周期 T 只与摆长l 和重力加速度g 有关。
如果我们测量 出单摆的l 和T ，就可以计算出重力加速度g 。
【实验内容】1、固定摆长，测定g 。
（1）测定摆长（摆长l 取100cm 左右）。
图1①先用带刀口的米尺测量悬点O 到小球最低点A 的距离1l （见图1），如下所列： 悬点O 的位置1x /cm 小球最低点A 的位置2x /cm211x x l -=/cm再估计1l 的极限不确定l e 1，计算出标准不确定度311l l e =σ。
②先用游标卡尺多次测量小球沿摆长方向的直径d （见图4-1），如下所列：再求出d 和d σ③ 摆长为21--=d l l求出则摆长l 为：cm l _______________±= （2）测量单摆周期。
使单摆作小角度摆动。
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• 【试题分析】
（1）滴水的周期就是水滴自由下落的时间，所以
T=
，
;
• （2）描点作图，图象为一直线（图略）.求出斜 率k，g=2k解得g=9.8m/s2.
• 变式1．(2013·江苏物理，11)某兴趣小组利用自由落体运动 测定重力加速度，实验装置如图所示，倾斜的球槽中放有若 干个小铁球，闭合开关K，电磁铁吸住第1个小球，手动敲 击弹性金属片M，M与触头瞬间分开，第1个小球开始下落， M迅速恢复，电磁铁又吸住第2个小球。当第1个小球撞击M 时，M与触头分开，第2个小球开始下落……，这样，就可 测出多个小球下落的总时间。
方法三、频闪照相法
2．频闪照相法
(1)频闪照相机可以间隔相等的时间拍摄一次，利用
频闪照相机的这一特点可追踪记录做自由落体运动的物
体在各个时刻的位置。
(2)根据匀变速运动的推论 Δh＝gT2 可求出重力加速
度
g＝ΔTh2 。也可以根据
vt＝ 2
v
＝xt ，求出物体在某两个时
刻的速度，由 g＝v－t v0，也可求出重力加速度 g。
• (1)在实验中，下列做法正确的有________________。 • A．电路中的电源只能选用交流电源 • B．实验前应将M调整到电磁铁的正下方 • C．用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离为小球下落的高度 • D．手动敲击M的同时按下秒表开始计时 • (2)实验测得小球下落的高度H＝1.980m,10个小球下落的总时
• 解析：方法一：中g1、g2、g3、g4、g5相加后，s2、s3、s4、 s5相互抵消，只有s1、s6(或37.5、193.5)起作用。方法二中 数据s1、s2、s3、s4、s5、s6(或37.5、69.0、100.5、131.5、 163.0、193.5)都用上了，所以选择方法二更合理。这是由 于计算方法不当所带来的误差，是偶然误差。
重力加速度的几种测量方法
方法一、用弹簧秤和已知质量的钩码测量 将已知质量为m的钩码挂在弹簧秤下，平 衡后，读数为G.利用公式G=mg得g=G/m.
• 方法二、打点计时器法
• (1)按如图所示连接好实验装置，让重锤做 自由落体运动，与重锤相连的纸带上便会被 打点计时器打出一系列点迹。
• (2)对纸带上计数点间的距离h进行测量，利 用hn－hn－1＝gT2，求出重力加速度的大小。
•
例2、频闪摄影是研究变速运动常用的实验
手段，在暗室中，照相机的快门处于常开状态，
Байду номын сангаас
频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，
照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个
闪光时刻的位置。右图是小球自由下落时的频闪
照片的一部分，如果通过这幅照片测量自由落体
加速度约为10.00m/s2。则频闪仪每隔_______s
一 滴水声，依次数“2、3、4……”，一直数到“n” 时，按下秒表按钮停止计时，读出秒表的读数t.
（1）写出用上述方法测量重力加速度g的表达式 g=____________；
（2）为了减小误差，改变h的数值，测出多组数 据，记录在表格中（表格中的t是水滴从水龙头口 到挡板所用的时间，即水滴在空中运动的时 间），请在图B-2所示的坐标纸中作出适当的图 象，并利用图象求出重力加速度的值 g=___________.（要求保留两位有效数字）
例3、用滴水法可以测定重力加速度的值， 在自来水龙头下面固定一挡板，如图B-1所
示，仔细调节水龙头，使得前一个水滴滴在挡板 上的同时，下一个水滴刚好开始下落.首先量出水 龙头口离挡板的高度h，再用秒表计时，计时的方 法是：当听到某一水滴滴在挡板上的声音的同 时，开启秒表开始计时，并数“1”，以后每听到
该同学用两种方法处理数据(T 为相邻两计数点的时间间 隔)：
方法一：由 g1＝s2－T2s1，g2＝s3－T2s2，…，g5＝s6－T2s5，取平 均值；
方法二：由 g1＝s43－T2s1，g2＝s53－T2s2，g3＝s63－T2s3，取平均值。
• 从数据处理方法看，在s1、s2、s3、s4、s5、s6中，对实验 结果起作用的，方法一中有________________；方法二中 有________________。因此，选择 ________________(“方法一”或“方法二”)更合理，这样 可以减小实验的________________(填“系统”或“偶 然”)误差。本实验误差的主要来源有 ________________(试举出两条)，并计算物体经过第4点 的瞬时速度v4＝__________________m/s；重力加速度g ＝________________m/s2。
间T＝6.5s。可求出重力加速度g＝_______m/s2。(结果保留 两位有效数字) • (3)在不增加实验器材的情况下， • 请提出减小实验误差的两个办法。
闪光一次。小球在图片中最上方的位置时具有的
速度为____m/s。(计算结果小数点后保留两位)
答案：0.05 1.85
解析：由 Δh＝gT2 得 T＝ Δgh＝0.05s 由 h＝v0t＋12gt2 0．57＝v0×0.2＋12×10×0.22 得 v0＝1.85m/s
方法四、滴水法
3．滴水法 (1)让水滴一滴滴落到正下方的盘子里，调节阀门，直到清 晰听到每一滴水滴撞击盘子的声音。 (2)记录下 N 滴水滴下落的总时间为 T，则一滴水滴下落的 时间 t＝NT。 (3)用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离为 h，利用 h＝12 gt2 计算出重力加速度的值。
• 本实验中误差的来源很多，主要有：阻力(空气阻力、振针 的阻力、限位孔的阻力、复写纸的阻力等)、交流电频率波 动、长度测量、数据处理方法等。
第 4 点的瞬时速度等于第 3、5 点之间的平均速度 即 v4＝s42＋Ts5＝131.5＋2×1603..006×10－3m/s＝2.45m/s 方法二：求重力加速度 g＝13(g1＋g2＋g3)＝s4＋s5＋s69－T2s1＋s2＋s3 将数据代入，解得 g＝8.673m/s2 答案：s1、s6；s1、s2、s3、s4、s5、s6；方法二；偶然；阻 力 数据测量； 2.45m/s2；8.673m/s2