自由落体法测量重力加速度ppt课件

注意：
计算过程应按照有效数字运算法则， 实验结果的有效数字必须正确。
作业
自由落体运动实验仪有一个附件，就是 重垂线。 试问这个重垂线在本实验中有何物理意义？如何 安装这一附件？自由落体实验仪应如何调整，才 能保证落球下落时都是从两个光电门的正中央通 过？
P79 实验内容1.(2)
实验原理
利用光电计时法，通
过自由落体实验仪及
光电门模拟、记录自
由落体运动轨迹，得
h，t
到本地重力加速度
实验方式一
光电门放置在临界位置， 使得Vo＝0
记录两个光电门的位置ZA、
ZB及小球经过两光电的时
间t
2h
g
t2
Fra Baidu bibliotek
h Za Zb
注意：临界位置的选择
实验方式二
光电门A固定于临界位置， 两次改变光电门B的位置。
自由落体法测量重力加速度
落球法测重力加速度
落体运动的研究在物理学的发展中起着 重要的作用。
现在进行落体实验，加深对落体规律的 理解，仍有着不可忽视的作用．
实验目的
用光电计时法研究自由落体运动规律，并且 测重力加速度值g。
选择不同实验方式，探讨减小系统误差的途 径，以提高分析问题能力。
自由落体运动
光源
接收 器
仪器介绍
带调节螺母的底座
➢ 通过调节螺母，使 得支柱铅直
➢ 通过接网架，接住
接网
下落小球
架
调节 螺母
仪器介绍
存储式数字毫秒计
➢ 通过数字毫秒计记录小球经过两个光电门的时
间 测量结
果单位
功能
实验数据
区
显示
功能选 择钮
开关
清除数据，重 新测量
停止测量，显 示数据
仪器介绍
稳压电源
➢ 实验中电压应≤5v，避免电磁铁过热熔化
仪器调节
安装自由落体实验仪 如何通过铅锤线调节系统铅直？
实验测量
适当调节光电门的位置 记录光电门的位置及小球经过两光电门的
时间 参考讲义中的表格进行测量并记录数据
数据处理
通过方式三的测量结果，计算本地重力 加速度g1。
求得g1相对于g0的百分误差值。 当地绝对重力加速度g0＝9.79144N/Kg
在重力作用下，落球 在时间t 内的落体运 动可描述为：
h
v0t
1 2
gt2
本实验可采取不同的 实验方式来测量g， 它们具有不同的测量 特点
实验仪器
自由落体实验仪
带刻度 支架
存储式数字毫秒计
稳压电源
光电 门
铅锤线、小铁球
电磁铁
自由落体 实验仪
存储式数 字毫秒计
稳压 电源
双刀 开关
重锤 线
带调节螺 母的底座
仪器介绍
电磁铁：通过开关控制
电磁铁磁性，使得小球自
接线
由下落
插口
➢ 注意正确选择电线 接头
➢ 通过接环上的固定 旋钮固定在支架上
塑料 护圈
吸球 口
仪器介绍
光电门：
➢ 通过小球经过挡光，利用电流脉冲，触发、停止计时器 计时，测量小球经过两个光电门所耗费的时间
➢ 通过接环上的固定旋钮固定在支架上
2( s2 s1 ) g t2 t1
t2 t1
存储式数字毫秒计的使用
打开毫秒计 通过按“功能”键，使得功能区的“S2”灯
亮，即可进行实验测量 测量完毕，按“停止”键，记录测量结果
及其单位 记录完毕，按“清零”键重新进行实验
实验内容
自由落体运动实验仪的安装和调整 按照要求测量数据.
记录光电门A位置ZA、光 电门B两次所定位置ZB1、 ZB2及小球两次下落时间 t1、t2
g2(h2h1)2(Zb2Zb1)
t2 2t12
t2 2t12
实验方式三
下移并固定光电门A，两 次改变光电门B的位置。
记录光电门A位置ZA、光 电门B两次所定位置ZB1、 ZB2及小球两次下落时间 t1、t2