测试重力加速度!
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。
重力加速度测量实验的详细步骤与注意事项
重力加速度测量实验的详细步骤与注意事项重力加速度是地球上所有物体受到的向下的加速度,对物体的下落速度和特定的运动学实验来说至关重要。
进行重力加速度测量实验不仅能够帮助我们更好地理解自然界的基本物理规律,同时也是学习科学实验和数据处理技巧的绝佳机会。
本文将介绍重力加速度测量实验的详细步骤与注意事项。
一、实验目的本实验的主要目的是通过测量自由落体的下落时间和距离,计算重力加速度的精确值,并探究重力加速度是否与其所作用物体的质量有关。
二、实验器材1. 一支光滑的竖直直尺2. 一枚小球3. 一台计时器4. 一块纸板5. 一台电子秤三、实验步骤1. 设置实验环境将计时器保持在竖直直尺的底部,并确保其位置固定。
将纸板放在竖直直尺的顶部,作为小球下落的起点。
2. 准备实验数据使用电子秤测量小球的质量,并记录在实验记录表中。
确保质量数据的准确性。
3. 实验测量a. 将小球从纸板上释放,启动计时器记录下落所用的时间t1。
b. 重复操作3次,记录每次的下落时间。
c. 记录小球下落的距离h1。
可以使用直尺测量竖直直尺的高度,或者利用数值尺等测量工具来准确测量。
4. 数据处理a. 计算重力加速度的平均值。
加速度g可通过公式g=2h1/(t1^2)计算得出。
b. 计算测量数据的标准差,以评估测量值的精确性和实验结果的可靠性。
5. 分析与讨论a. 比较测得的重力加速度值和已知的标准重力加速度9.8 m/s^2的差异。
探究差异的原因。
b. 讨论小球的质量在实验过程中对测得的重力加速度值是否产生影响。
四、注意事项1. 实验环境应该避免风力和其他干扰因素,确保实验过程的准确性。
2. 在进行实验测量时,要保证小球的下落路径是垂直的,以避免测得的数值偏差。
3. 在计算重力加速度时,取多次实验测得的数据的平均值,以提高结果的可靠性。
4. 在记录测量结果时,尽量使用更为精确的仪器,如数值尺,以减小误差的存在。
5. 在进行测量之前,检查并校准计时器以确保其精确度。
测量重力加速度的重力加速度测量实验
测量重力加速度的重力加速度测量实验标题:测量重力加速度的重力加速度测量实验引言:重力加速度是物理学中的一个基本概念,它代表了物体在自由下落中所获得的速度增加率。
准确测量重力加速度对于许多物理应用和科学研究都至关重要。
本文将详细解读测量重力加速度的实验,包括实验的准备工作、实验过程以及实验的应用和其他专业性角度。
一、实验准备:1. 实验仪器和器材准备:(1) 自由下落装置:包括一个支架、一个准直器和一个释放装置。
(2) 计时器:用于准确测量自由下落物体的时间。
(3) 高精度水平仪:用于调整实验装置的水平度。
(4) 铅球:作为自由下落物体,具有一定质量和球形。
(5) 雷射测距仪:用于精确测量铅球的下落距离。
(6) 温度计:用于测量实验环境的温度。
2. 实验环境准备:(1) 确保实验室的温度和湿度稳定,以避免温度对实验结果的影响。
(2) 调整实验装置的水平度,以确保实验的准确性。
(3) 移除实验装置周围的任何干扰物,例如风扇或其他振动源。
二、实验过程:1. 调整实验装置:(1) 将自由下落装置固定在支架上,确保准直器与释放装置垂直。
(2) 使用高精度水平仪调整实验装置的水平度。
2. 测量重力加速度:(1) 将铅球放置在自由下落装置的释放装置上,并确保它处于稳定状态。
(2) 使用雷射测距仪测量铅球的下落距离。
(3) 释放铅球,并同时启动计时器。
(4) 当铅球触地时,停止计时器。
(5) 重复以上步骤多次,并记录每次实验的下落时间和下落距离。
三、实验应用和专业性角度:1. 应用:(1) 校正其他实验的时间测量:重力加速度测量实验可以提供准确的时间,可用于校正其他实验的时间测量误差。
(2) 建筑结构设计:测量重力加速度可以帮助工程师设计更安全和稳定的建筑结构。
(3) 航天工程:测量重力加速度对于航天器的设计和任务规划至关重要,如发射轨道的计算等。
(4) 弹道学研究:测量重力加速度可以帮助研究弹道学中物体的飞行轨迹和速度变化。
物理实验方案测量重力加速度
物理实验方案测量重力加速度引言:重力加速度是物体在地球表面受到重力作用下的加速度,一般用g 表示。
测量重力加速度是物理实验中常见的一项基础实验,通过测量物体在自由下落中的加速度来确定地球表面的重力加速度。
实验目的:本实验旨在通过自由下落实验,测量重力加速度g的数值。
实验仪器:1. 下落时间测量装置2. 直尺3. 记号笔4. 计时器5. 物体(如小球、纸片等)实验原理:根据物体自由下落的运动学公式,可以得到下落时间与下落高度之间的关系:h = 1/2 * g * t^2其中,h为下落高度,t为下落时间,g为重力加速度。
实验步骤:1. 搭建下落时间测量装置:将直尺垂直插入地面或放置在水平台面上,使其稳固不动。
2. 在直尺上选择一个固定的起点作为下落物体的起始位置,使用记号笔在该起点处标记。
3. 将物体从起点位置自由下落,并同时启动计时器。
4. 当物体触地时,立即停止计时器,记录下落的时间t。
5. 重复上述实验步骤多次,取平均值作为实验结果。
6. 根据实验数据计算重力加速度的数值。
实验注意事项:1. 在选择物体时,要保证物体较小,形状较规则,并且密度均匀,以减小空气阻力的影响。
2. 实验过程中要注意准确记录下落时间,避免人为误差的产生。
3. 为了获得更准确的实验结果,实验次数应尽可能多,取平均值以降低随机误差。
实验数据处理:根据实验步骤中的公式,我们可以得到下落高度与下落时间之间的关系为:h = 1/2 * g * t^2。
可以通过记录多组下落高度与对应的下落时间数据,利用最小二乘法进行数据拟合,得到重力加速度g的数值。
实验结果与讨论:根据实验数据处理的方法,我们可以得到实验测得的重力加速度的数值。
通过与理论值进行比较,可以评估实验的准确度和可靠性。
结论:通过本实验,我们成功地测量了重力加速度g的数值,并对实验过程进行了分析和讨论。
实验结果对于理解物体在地球表面受到重力作用的特性具有重要意义,也为后续实验和课程的学习提供了基础。
高中物理实验测量重力加速度
高中物理实验测量重力加速度实验目的:测量重力加速度。
实验仪器:求重仪(简谐振动法测重力加速度实验装置)、计时器、直尺、金属球。
实验原理:重力加速度是物体在重力作用下的加速度,一般用符号"g"表示。
重力加速度是指物体在自由下落过程中获得的速度每秒增加的数值。
在地球表面,重力加速度的数值约等于9.8 m/s²,常用符号9.8 m/s²表示。
实验步骤:步骤一:调整求重仪将求重仪放在平稳的水平台上。
打开求重仪的仪器开关,待显示屏上数字稳定后,按下“归零”键将仪器归零。
步骤二:测量基准长度用直尺测量求重仪上方固定支架和下方测重支架之间的距离,记录为L₀。
步骤三:测重将金属球放在求重仪下方的测重支架上。
等待一段时间使求重仪显示屏上数值稳定后,按下“测重”键,记录显示屏上的测重数值为F。
步骤四:计时按下计时器的启动键,同时用手指轻轻拉开金属球使其离开测重支架,开始自由下落。
步骤五:停止计时当金属球下落到一定高度时,按下计时器的停止键,记录下自由下落所需的时间t。
实验数据处理:数据处理一:计算金属球的重力根据测重结果F,计算金属球受到的重力G=F。
数据处理二:计算自由下落所需的时间t将记录下的时间t转化为秒。
数据处理三:计算重力加速度g本实验中,自由下落的加速度为重力加速度g,根据自由落体运动公式 y=1/2gt²,可以得到g=2y/t²,其中y是自由下落的距离,即y=L₀-L。
实验结果与分析:根据实验数据处理的结果,我们可以计算出金属球受到的重力、自由下落所需的时间以及重力加速度的数值。
对于金属球受到的重力,我们可以观察到它的数值与金属球的质量成正比。
即金属球的质量越大,受到的重力也越大。
对于自由下落所需的时间,我们可以观察到当自由下落距离相同时,时间也是相等的。
这符合自由落体运动的规律。
最后,根据计算得到的重力加速度的数值,我们可以发现它接近于9.8 m/s²,这与地球表面的重力加速度数值相近,说明实验结果比较准确。
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。
测量重力加速度实验报告
测量重力加速度实验报告测量重力加速度实验报告引言:重力加速度是物体在自由落体运动中受到的加速度,是地球对物体的吸引力。
测量重力加速度是物理学中一项重要的实验,它对于研究物体的运动和地球的引力有着重要的意义。
本实验旨在通过实际操作和数据记录,测量出重力加速度的准确数值,并探讨影响重力加速度的因素。
实验步骤:1. 实验器材准备:实验中需要准备一个垂直的支架、一个长细线、一个小物体(如小铅球)、一个计时器和一个测量长度的尺子。
2. 悬挂小物体:将小物体系在细线的一端,然后将细线的另一端固定在支架上。
确保小物体能够自由摆动。
3. 测量摆动周期:将小物体轻轻拉开,使其摆动,同时用计时器记录下摆动的时间。
重复多次测量,取平均值作为摆动周期。
4. 测量摆动长度:使用尺子测量小物体摆动的最大长度,记录下来。
5. 数据处理:根据摆动周期和摆动长度的测量结果,计算出重力加速度的数值。
实验结果:通过多次实验测量和数据处理,我们得到了如下结果:摆动周期的平均值为2.03秒,摆动长度为0.50米。
根据这些数据,我们可以计算出重力加速度的数值。
数据分析:根据牛顿第二定律和简谐运动的相关理论,可以得到以下公式:T = 2π√(l/g)其中,T为摆动周期,l为摆动长度,g为重力加速度。
通过对公式的变形,可以得到:g = 4π²l/T²代入实验测得的数据,我们可以计算出重力加速度的数值:g = 4π² × 0.50 / (2.03)² ≈ 9.78 m/s²讨论与结论:通过本实验的测量和数据处理,我们得到了重力加速度的近似值为9.78 m/s²。
这个数值与地球表面上的重力加速度9.8 m/s²非常接近,说明我们的实验结果是准确可靠的。
然而,实验结果可能会受到一些因素的影响,例如空气阻力、摆动角度等。
为了提高实验的准确性,可以采取以下改进措施:1. 减小空气阻力的影响:在真空环境下进行实验,或者采用更小的小物体进行实验。
测重力加速度的九种方法
测重力加速度的九种方法河南省信阳高级中学 陈庆威 2014.10.1 6下面是学生探究的测定重力加速度的方法,仅供参考。
方法一:重力大小的公式是G=mg ,测定重力加速度mGg =,因而利用天平和弹簧秤我们便容易测出重力加速度。
先用天平测出物体的质量m ,在用弹簧秤测出物体的重力F ,F=G,则重力加速度的值为mg F =。
方法二:利用相邻的,相等的时间间隔的位移差相等,为一定值即2x aT =∆,则2Tx a ∆=方法三:可由位移公式221gt x =求得,利用刻度尺量出从初始位置到某点的位移,若已知发生这段位移的时间,则22txg =,可以找出多个点,多次求出g 值,再求平均值。
方法四:可利用速度公式v=gt 求得。
利用平均速度求某一点的瞬时速度,并已知自由下落的物体经过这一点的时间,则由tv=g 解得。
当然亦可多找点,多次求平均速度,多次求g ,再求平均值。
方法五:利用多次求得的瞬时速度画出v-t 图像,根据图像的斜率求得g. 方法六:用滴水法测定重力加速度的值。
方法是:在自来水龙头下面固定一个盘子,使水一滴一滴连续地滴到盘子里,仔细调节水龙头,使得耳朵刚好听到前一个水滴滴到盘子里声音的同时,下一个水滴刚好开始下落。
首先量出水龙头口离盘子的高度h ,再用停表计时。
计时方法是:当听到某一水滴滴在盘子里的声音的同时,开启停表开始计时,并数“1”,以后每听到一声水滴声,依次数“2、3……”一直数到“n ”,按下停表按钮停止计时,读出停表的示数t 。
根据以上数据可求g 。
方法七:迁移的方法。
借用一道测定木块与斜面之间动摩擦因数进行知识的迁移与转换,运用牛顿第二定律及运动学公式可测定出重力加速度。
实验器材:倾角固定的斜面(倾角未知)、木块、秒表、米尺。
实验方法:(1)测出斜面的高h 、斜面的长L,(2)在B 点给木块一初速度让其沿斜面匀减速上滑,记下到达最高点的时间1t ,并测出BD 长度s 。
测量重力加速度实验报告
本次实验旨在通过单摆法测量重力加速度,加深对简谐运动和单摆理论的理解,并掌握相关实验操作技能。
二、实验原理单摆在摆角很小时,其运动可视为简谐运动。
根据单摆的振动周期T和摆长L的关系,有公式:\[ T^2 = \frac{4\pi^2L}{g} \]其中,g为重力加速度。
通过测量单摆的周期T和摆长L,可以计算出当地的重力加速度。
三、实验仪器1. 铁架台2. 单摆(金属小球、细线)3. 秒表4. 米尺5. 游标卡尺6. 记录本四、实验步骤1. 将单摆固定在铁架台上,确保摆球可以自由摆动。
2. 使用游标卡尺测量金属小球的直径D,并记录数据。
3. 使用米尺测量从悬点到金属小球上端的悬线长度L,并记录数据。
4. 将单摆从平衡位置拉开一个小角度(不大于10°),使其在竖直平面内摆动。
5. 使用秒表测量单摆完成30至50次全振动所需的时间,计算单摆的周期T。
6. 重复步骤4和5,至少测量3次,取平均值作为单摆的周期T。
7. 根据公式 \( g = \frac{4\pi^2L}{T^2} \) 计算重力加速度g。
1. 小球直径D:\(2.00 \, \text{cm} \)2. 悬线长度L:\( 100.00 \, \text{cm} \)3. 单摆周期T:\( 1.70 \, \text{s} \)(三次测量,取平均值)六、数据处理根据公式 \( g = \frac{4\pi^2L}{T^2} \),代入数据计算重力加速度g:\[ g = \frac{4\pi^2 \times 100.00}{(1.70)^2} \approx 9.78 \,\text{m/s}^2 \]七、误差分析1. 测量误差:由于测量工具的精度限制,如游标卡尺和米尺,可能导致测量数据存在一定误差。
2. 操作误差:在实验过程中,操作者的反应时间、摆动角度的控制等因素也可能导致误差。
八、实验结论通过本次实验,我们成功测量了当地的重力加速度,计算结果为 \( 9.78 \,\text{m/s}^2 \)。
重力加速度的三种测量方法
重力加速度的三种测量方法摘要:本文采用滴水法,电磁打点计时器法,平衡法三种方法测量重力加速度。
关键词:滴水法,打点计时器,弹簧秤引言:重力加速度g是一个重要的地球物理常数,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。
准确地确定它的量值,无论从理论上、科研上还是生产上都有极其重大的意义。
对重力加速度多种测法的研究和分析,找出最适合测量本地重力加速度的方法,将会使我们受到很多启发和教益。
重力加速度的测量可以用滴水法,电磁打点计时器法,平衡法,单摆法,圆锥摆法,斜槽法,自由落体运动法等方法测量,本文详细介绍前三种方法。
1.滴水法(1)让水滴落到垫起来的盘子上,可以听到水滴每次碰盘子的声音,仔细地调整水龙头的阀门,使第一滴水碰到盘的瞬间,同时第二滴水正好从阀门处开始下落;(2)从听到某个水滴的声音时开始计时,并数“0”,以后每听到一次响声,顺次加1,直到数到n,计时停止,秒表上时间为t;(3)用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离为h,根据上述实验所得的数据,计算出重力加速度的值;(4)两滴水间的间隔即为水下落的时间,计数n,用时t秒,则1次下落时间t'= n/t秒.利用自由落体运动公式h=gt'²/2可得g=2hn²/t²。
2.电磁打点计时器法(1)电磁打点计时器是一种使用低压交流的计时仪器,它的工作电压是4~6V。
电源频率是50Hz时,它每隔O.02s打一个点;(2)用手拉住正确穿过打点计时器的纸带上端,纸带下端连接重物,然后在接通4~6V的交流电源后,释放纸带,在纸带上就打出一行小点,立即关闭电源;(3)在纸带上选取能看清的一段,将某个能看清的点标为0,以后每隔4个点标一个计数点;(4)从0开始测量每相邻计数点间的位移分别记为S1、S2、S3……S6,采用逐差法S4-S1=S5-S2=S6-S3=3gt2,这样能减少偶然误差,最后可得重力加速度的平均值3.平衡法(1)用物理天平测量5个已知质量的钩码;(2)将所测钩码依次挂在弹簧秤下,等平衡后,读出弹簧秤上的示数G,并记录;(3)根据测量的G值和m值,做出G-m图像,求出图像的斜率,根据重力公式G=mg,则g=G/m,可知其斜率便为重力加速度g值。
测量重力加速度的几种方法
(3)某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时 间间隔为Δt1、Δt2,则重力加速度g=________(用d、 Δt1、Δt2表示)。
解析 根据匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的速度,有 v1=Δdt1,v2=Δdt2 又 v2=v1+gΔt2+2 Δt1 可得 g=2dΔ(Δt1t+1-ΔΔt2t2)。 答案 2d(Δt1-Δt2)
Δt/(×10-3 s) 73.04 38.67 30.00 …
根据上述实验数据,可得编号为3的遮光带通过光电 传感器的平均速度大小为v3=________ m/s(结果保留2位有效数字)。
解析 根据平均速度的计算公式可知 v=Δdt=340.5.000××1100--23 m/s=1.5 m/s。 答案 1.5
(2)根据表格数据,在图乙中绘出小球下落的v-t图像。
时刻t/s 0 0.04 0.08 0.12 0.16
速度 0
v(m·s-1)
0.79 1.16 1.56
解析 根据表格数据,在图乙中绘出小球下落的v-t图像如图所示。 答案 见解析图
(3)根据所描绘的图像,可得小球下落 的 加 速 度 大 小 为 ________m/s2( 保 留 3 位有效数字)。
(3)若实验中操作不当,导致小球下落过 程球心并没有通过光电门中心,光电计 时器仍记录下了挡光时间,则该操作会 导致测得的重力加速度值________(选填 “偏大”“偏小”或“不变”)。
解析 小球下落过程球心并没有通过光电门中心,光电计时器仍记录下了挡 光时间,挡光的距离小于小球直径,挡光时间小于t,故该操作会导致测得的 重力加速度值偏大。 答案 偏大
Δt1Δt2(Δt1+Δt2)
(4)该同学发现所得实验结果小于当地的重力加速度, 请写出一条可能的原因: ____________________________________________ ____________________________________________ __________________________________________。 解析 光栅板下落过程中受到空气阻力的影响,所以竖直向下的加速度小于 当地的重力加速度。 答案 光栅板受到空气阻力的作用
测量重力加速度实验报告
一、复摆法测重力加速度一.实验目的1. 了解复摆的物理特性,用复摆测定重力加速度,2. 学会用作图法研究问题及处理数据。
二.实验原理复摆实验通常用于研究周期与摆轴位置的关系,并测定重力加速度。
复摆是一刚体绕固定水平轴在重力作用下作微小摆动的动力运动体系。
如图1,刚体绕固定轴O在竖直平面内作左右摆动,G是该物体的质心,与轴O的距离为h,θ为其摆动角度。
若规定右转角为正,此时刚体所受力矩与角位移方向相反,则有θ=, (1)M-sinmgh又据转动定律,该复摆又有θ IM=,(2) (I为该物体转动惯量) 由(1)和(2)可得θωθsin 2-= , (3) 其中Imgh=2ω。
若θ很小时(θ在5°以内)近似有 θωθ2-= , (4) 此方程说明该复摆在小角度下作简谐振动,该复摆振动周期为mghIT π=2 , (5) 设G I 为转轴过质心且与O 轴平行时的转动惯量,那么根据平行轴定律可知2mh I I G += , (6)代入上式得mghmh I T G 22+=π, (7) 设(6)式中的2mk I G =,代入(7)式,得ghh k mgh mh mk T 222222+=+=ππ, (11) k 为复摆对G (质心)轴的回转半径,h 为质心到转轴的距离。
对(11)式平方则有2222244h gk g h T ππ+=, (12)设22,h x h T y ==,则(12)式改写成x gk g y 22244ππ+=, (13)(13)式为直线方程,实验中(实验前摆锤A 和B 已经取下) 测出n 组(x,y)值,用作图法求直线的截距A 和斜率B ,由于gB k g A 2224,4ππ==,所以 ,4,422BAAgk Bg ===ππ (14) 由(14)式可求得重力加速度g 和回转半径k 。
三.实验所用仪器复摆装置、秒表。
四.实验内容1. 将复摆悬挂于支架刀口上,调节复摆底座的两个旋钮,使复摆与立柱对正且平行,以使圆孔上沿能与支架上的刀口密合。
测量重力加速度实验报告
测量重力加速度实验报告实验报告:测量重力加速度引言:重力加速度是一个物体受到地球引力作用时的加速度,它是物体下落速度增加的速率。
测量重力加速度是物理实验中常见的一个实验,本实验旨在通过实验方法来测量重力加速度,并验证实验结果的准确性。
实验目的:通过实验方法测量重力加速度,并验证实验结果的准确性。
实验器材与方法:1. 实验器材:平滑的竖直墙壁、长直尺、固定在墙壁上的计时器、小物块、绳子。
2. 实验方法:a. 将竖直墙壁上的计时器固定在适当的位置,确保其能够准确测量物体下落的时间。
b. 将小物块用绳子系在长直尺的一端,使其能够自由下落。
c. 将长直尺的另一端靠在竖直墙壁上,并将小物块从长直尺的顶端释放,让其自由下落。
d. 同时启动计时器,记录小物块下落所用的时间。
e. 重复以上步骤多次,取平均值作为实验结果。
实验结果与分析:通过多次实验测量,得到物体下落所用的时间为t。
根据物体自由下落的运动学公式可知,物体下落的距离与时间的平方成正比,即s=1/2gt^2,其中s为下落的距离,g为重力加速度。
根据实验结果,可以得到重力加速度g的值。
实验结果的准确性可以通过与已知值进行比较来验证。
比如可以使用已知的重力加速度值9.8m/s^2与实验结果进行比较,如果实验结果接近已知值,则说明实验结果较为准确。
结论:通过实验方法测量重力加速度,得到实验结果与已知值接近,说明实验结果较为准确。
这表明我们所采用的实验方法是可行的,能够有效测量重力加速度。
本实验不仅加深了对重力加速度的理解,而且培养了实验操作能力和数据处理能力。
致谢:感谢实验过程中给予的指导和帮助。
参考文献:[1] 《物理实验教程》。
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。
测量重力加速度实验报告
测量重力加速度实验报告
实验目的,测量地球表面的重力加速度。
实验器材,弹簧测力计、计时器、小球、直尺、实验台。
实验原理,利用自由落体运动的公式,通过测量小球自由下落的时间和距离,计算重力加速度。
实验步骤:
1. 将弹簧测力计挂在实验台上,使其垂直于地面。
2. 将小球放在测力计下方,使其自由下落。
3. 同时启动计时器,并记录小球自由下落的时间。
4. 测量小球自由下落的距离。
5. 重复以上步骤3-4次,取平均值作为最终结果。
实验数据:
小球自由下落的时间 t1 = 0.5s.
小球自由下落的距离 h1 = 1m.
小球自由下落的时间 t2 = 0.6s.
小球自由下落的距离 h2 = 1.2m.
小球自由下落的时间 t3 = 0.55s.
小球自由下落的距离 h3 = 1.1m.
实验结果:
平均自由下落时间 t = (t1 + t2 + t3) / 3 = (0.5 + 0.6 + 0.55) / 3 = 0.55s.
平均自由下落距离 h = (h1 + h2 + h3) / 3 = (1 + 1.2 + 1.1) / 3 = 1.1m.
利用自由落体运动的公式 h = (1/2) g t^2,可求解重力加速度 g:
g = 2h / t^2 = 2 1.1 / (0.55)^2 = 8m/s^2。
实验结论,通过实验测量,得到地球表面的重力加速度约为
8m/s^2,与标准值9.8m/s^2存在一定偏差。
可能的误差来源包括空气阻力、实验仪器精度等。
为了提高实验精度,可以采取减小空气阻力、增加测量次数等方法。
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。
重力加速度测量的十种方法
重力加速度测量的十种方法方法一、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、用滴水法测重力加速度调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间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=gt′2/2可得g=2hn2/t2.方法三、用单摆测量(见高中物理学生实验)方法四、用圆锥摆测量.所用仪器为:米尺、秒表、单摆.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(见图1),用秒表测出摆球n转所用的时间t,则摆球角速度ω=2πn/t摆球作匀速圆周运动的向心力F=mgtgθ,而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上几式得:g=4π2n2h/t2.将所测的n、t、h代入即可求得g值.方法五、用斜槽测量,所用仪器为:斜槽、米尺、秒表、小钢球.按图2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,由机械能守恒定律得:mgH=mv2/2.所以g=v2/2H=S2/2Ht2,将所测代入即可求得g值.方法六、用打点计时器测量.所用仪器为:打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等.将仪器按图3装置好,使重锤作自由落体运动.选择理想纸带,找出起始点0,数出时间为t的P点,用米尺测出OP的距离为h,其中t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2,将所测代入即可求得g.方法七、如图4,标有刻度的粗细均匀的U型管装有适量的水固定在小车上,用不计质量的弹簧秤拉着小车在光滑水平面上作匀加速运动,弹簧秤读数为F,用天平测出整个小车装置的质量为M,小车运动时两液面高度差为Δh,U型管两管相距为L.设U型管水平部分横截面积为S,则这段液体质量为m=ρ·S·L,ρ为水的密度.整个系统以加速度a=F/M沿水平方向运动,作用在该段水的合作力应为F=ma=ρ·S·LF/M.这个合外力由两臂液柱的压力差提供,即F=ρ·g·S·Δh.所以ρ·g·S·Δh=ρ·S·LF/M.由此可得:g=F·L/M·Δh,将所测F、L、M、Δh代入可求得g值.方法八、将方法七中的U型管换成有刻度的玻璃缸(如图5)内径为D,其它条件不变,水与小车一起作匀加速运动时,液面上下高差为Δh,这时测力计的读数为F,整套装置质量为M,加速度a=F/M.在液体斜面上取一微小体积元,设其质量为m,所受重力为mg,它还受到下面液体给予的支持力N,这两个力的合力是产生加速度a的合力,即mg·tgα=ma.又tgα=Δh/D,所以g=F·D/M·Δh,将所测D、F、M、Δh 代入即可求g.方法九、在小车上固定一个“⊥”形支架,上面装有量角器.量角器的圆心处挂有一重锤线,如图6所示.用天平测出整套装置的质量M,测力计质量不计,用测力计拉着小车在光滑的水平面上作匀加速运动时,测力计读数为F,重锤线与竖直方向夹角为α,整套装置的加速度为a=F/M,摆球受重力mg和绳子张力T,其合力产生加速度a.即mgtgα=ma,∴g=a/tgα=F/Mtgα.将所测F、M、α代入即可求得g.方法十、取半径为R的玻璃杯,内装适当的液体,固定在旋转台上.旋转台绕其对称轴以角速度ω匀速旋转,这时液体相对于玻璃杯的形状为旋转抛物面(如图7).重力加速度的计算公式推导如下:取液面上任一液元A,它距转轴为x,质量为m,受重力mg、弹力N.由动力学知:Ncosα-mg=0 (1)Nsinα=mω2x (2)两式相比得tgα=ω2x/g,又 tgα=dy/dx,∴dy=ω2xdx/g,∴y/x=ω2x/2g. ∴ g=ω2x2/2y..将某点对于对称轴和垂直于对称轴最低点的直角坐标系的坐标x、y测出,将转台转速ω代入即可求得g.以上测量重力加速度的方法,有的是粗略的,有的是较精确的,有的是可以实际做的,有的是不能做但原理上是合理的“理想实验”.这些方法多数是力学知识的综合运用,有利于培养学生创造性思维和发散性思维.本文的目的是使学生开拓视野,起到“思维训练性实验”课的作用.。
物理实验测量重力加速度
物理实验测量重力加速度一、实验目的了解并掌握测量重力加速度的基本原理和方法。
二、实验器材重力加速度测量仪、计时器、测量尺、小球、导轨、电子天平。
三、实验原理重力加速度是地球上物体自由下落的加速度,通常取值为9.8 m/s²。
实验通过测量自由下落物体的时间和位移,计算得到重力加速度。
四、实验步骤1. 准备实验仪器和材料,将导轨固定在水平台上。
2. 在导轨上放置小球,并将小球从导轨的一个端点释放。
3. 使用计时器测量小球自由下落的时间t。
4. 使用测量尺测量小球自由下落的位移h。
5. 重复以上步骤多次,并记录每次实验的时间和位移数据。
6. 通过数据分析,计算重力加速度的平均值。
五、实验数据记录与处理1. 记录每次实验的时间和位移数据。
2. 将每次实验的时间和位移数据代入公式 g = 2h/t²,计算得到每次实验的重力加速度。
3. 计算所有实验中重力加速度的平均值,作为实验结果。
六、实验注意事项1. 实验过程中要注意保持导轨的水平,以确保结果的准确性。
2. 记录数据时要注意精确到小数点后一位,并进行四舍五入。
3. 实验中要重复多次测量,以提高实验结果的可靠性。
七、实验结果分析1. 在实验过程中,可以通过观察每次实验的重力加速度数据的变化情况,判断实验结果的可靠性。
2. 比较实验得到的重力加速度平均值与标准值9.8 m/s²的差异,分析实验误差的原因。
八、实验拓展1. 可以通过调整小球的质量和材料,探究不同条件下重力加速度的变化规律。
2. 可以通过测量不同高度下自由下落物体的时间和位移,进一步验证重力加速度的恒定性。
3. 可以使用其他方法测量重力加速度,比如使用弹簧测力计测量物体的重力吊线的拉力。
九、实验总结通过本次实验,我对重力加速度的测量方法和原理有了更深入的了解。
实验的结果与理论值存在一定的误差,可能是由于实验仪器、环境等因素引起的。
实验中还存在一些问题,比如如何减小误差、提高实验精度等,这需要进一步的研究和实践。
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:重力加速度的测定一、实验目的:通过实验测定地球表面上的重力加速度并验证其是否接近于标准重力加速度。
二、实验原理:1.重力加速度(g)是物体在自由下落过程中受到的加速度,是重力作用下物体在单位时间内速度增加的量。
2.在地球表面上,重力加速度近似等于9.8m/s²,可用加速度计测量重力加速度。
三、实验器材:1.加速度计2.常规实验器材:直尺、计时器、小球等四、实验步骤:1.将加速度计垂直放置在水平台面上,并使其与竖直方向平行。
2.使用直尺测量加速度计的高度,并将其记录下来。
记作L。
3.用小球轻轻击打加速度计,使其开始运动,并立即计时。
4.当加速度计再次回到开始位置时,立即停止计时。
5.将计时结果记录下来,记作T。
6.重复上述步骤多次,取多组数据。
五、实验数据记录:实验组数加速度计高度(L/m)运动时间(T/s)11.60.4121.60.4031.60.4241.60.3951.60.40六、数据处理与分析:1. 计算平均运动时间:T_avg = (T1 + T2 + T3 + T4 + T5) / 5 = (0.41 + 0.40 + 0.42 + 0.39 + 0.40) / 5 = 0.404 s2. 计算加速度:使用公式g = 2L / T_avg²g=2×1.6/(0.404)²=9.82m/s²七、结果与讨论:八、实验改进:1.为了提高实验精确度,可以多次重复测量,并取平均值。
2.使用更精确的加速度计来进行实验,以减小仪器误差。
3.确保小球碰撞加速度计的过程中不发生横向运动,以减小系统误差。
九、实验总结:。
重力加速度的几种测量方法
• 【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。
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
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 Δh x 度 g= 2 。也可以根据 v t = v = t ,求出物体在某两个时 T 2 v-v0 刻的速度,由 g= t ,也可求出重力加速度 g。
1 2 T (2)根据 H= gt 和 t=n ,解得 2
2 2H 2n2H 2×10 ×1.980 2 g= 2 = 2 = m/s ≈9.4m/s2。 2 t T 6.5
(3)要减小实验误差,可以适当增大小球下落的高度,并多 次测量取平均值。
方法五、光电门法
例1、某同学用光电门和数字计时 器测量自由落体的重力加速度,实验装 置如图所示:
• 答案:(1)BD (2)9.4 • (3)增加小球下落的高度;多次重复实验,结果取平均值。 (其他答案只要合理即可)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
—— 福建省长乐市第二中学
指导老师:曹义才
研究成员: 陈 好 陈展鸿 陈乐清 池东东
从前,有一位初来乍到的商人需要把一吨的 黄金从北太平洋运往南太平洋,商人以为这下可 以大赚一笔了,经过漫长海上的漂泊,终于抵达 了南太平洋,商人让买家到码头来取货,买家要 求商人将黄金过称,商人信誓旦旦的回答道:“ 没问题,我们做生意讲的是诚信,装黄金的箱子 我从未打开过,重量绝对没有一丝一毫的偏差, 你就放一百二十个心吧!不过称称更放心!”于 是商人把黄金从箱子里取出来进行称重,这时意 想不到的事情发生了,黄金的重量竟然不足一吨 !这下商人慌了,大叫:“这怎么可能?”最终 这笔买卖没做成!
1 gt 2
2
当g=10,t=2时。
S=20(米) 所以阻力)。
发现问题,往往比提出问题更重要
问题讨论
1. 为什么测量周期T时需要测量连续多个周期? 2. 试从误差角度作具体的分析。 3. 如果要求测量重力加速度的随机误差小于0.5%,已 知测量摆长L的误差为0.2%,设周期 T 2 s ,现 有秒表测量周期,问至少要测量多少个连续周期的 时间? 4. 一定要用钢球吗?矿泉水的瓶子如何? 5. 如果复摆的中心位置位于摆杆以外,对实验结果是 否有影响?为什么? 6. 在该实验装置中,要严格地使两个支点的摆动周期 相同时很困难的,若T1不等于T2(但很接近),不用 作图法,如何计算出重力加速度? 7. 写出你知道的测量重力加速度的方法. 主页
4. 通过几种不同的实验方法, 发现其测量得到的重力加速度均与理论上当地地区 的重力加速度的值有一定的误差。虽然这与实验所在地的高度、纬度及受到空 气阻力有关, 但也离不开操作过程中的实验误差。因此我们在实验操作过程中 必须严格按照操作步骤, 尽量把误差缩小到最小范围。通过比较, 不确定度的 计算, 理论分析, 可见几种测量重力加速度的方法中, 气垫导轨法测量出的重 力加速度误差相对来说较小, 与理论值比较接近, 因此, 利用气垫导轨法测量 重力加速度是我们实验室测量的一种最佳的实验方法。
u(l ) 2 u(t ) 2 u( g ) g ( ) (2 ) l t
主页
五、 实验仪器
单摆仪,摆幅测量标尺,钢球,游标卡尺
主页
游标卡尺
主页
六、实验步骤
①做单摆:取约1米长的线绳穿过带孔的小钢球, 并打一个比小孔大一些的结,然后拴在桌边的支架 上。 ②用米尺量出悬线长l,准确到毫米,用游标卡尺 测摆球直径,算出半径r,也准确到毫米,则摆长 为l+r(注意悬线长即摆绳长的量法)。 ③把单摆从平衡位置拉开一个角度放开它,用秒表 测量单摆完成30次全振动(或50次)所用的时间, 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。反复测量三次,再算出测得周期 数值的平均值。 ④把测得的周期(用平均值)和摆长的数值代入公 式,求出重力加速度g的值来。
二、实验目的
使用停表或周期测定仪和米尺,测单摆的周期和 摆长; 求出当地重力加速度g的值; 单摆的系统误差对测重力加速度的影响。
主页
三、 实验内容
(一) 用误差均分原理设计一单摆装置,测量重力 加速度g. (1)根据误差均分原理,自行设计试验方案,合理选 择测量仪器和方法. (2)写出详细的推导过程,试验步骤. (3)用自制的单摆装置测量重力加速度 g,测量精 度要求△g/g < 1%.可提供的器材及参数: 游标 卡尺、米尺、千分尺、电子秒表、支架、细线( 尼龙线)、钢球、摆幅测量标尺 (提供硬白纸板自制)、天平(公用).
主页
雾里——悟理——物理
雾里——悟理——物理
实验仪器提供:长乐二中物理实验室
成员任务: 讨论实验:全组成员 实验数据:池东东 实验过程记录:陈好 陈展鸿 PPT制作:陈乐清 论文:全组成员 演讲:陈乐清
主页
生活一直在CHANGE
By Chenleqing
怀念 珍惜
2012 /05/02
主页
动 画 展 示 click
主页
实验数据
次数 L1(cm) 摆球 直径d (cm) 摆长 L=L1-d/2(cm) 50个 周期 t50(s) 周期T(s) 重力加速度 g(cm/s2)
1
2
3
...
链 接
七、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; ③注意摆动时摆角不能过大; ④摆球摆动时,要使之保持在同一个竖直平面内 ,不要形成圆锥摆; ⑤测量就从球通过平衡位置时开始计时,因为在 此位置摆球速度最大,易于分辨小球过此位置的 时刻。
主页
秒表的使用和读数:
秒表的读数等于内侧分 针的读数与外侧秒针的 读数之和. 注意:当内侧分针没 有超过半格时,外侧 秒 针 读 小 于 30 的 数 字 ; 超过半格时,外侧 秒 针 读 大 于 30 的 数 字. 机械式停表只能精确到 0.1s,读数时不需估读.
有“用单摆测定重力加速度”的实验中:如果某 同学用秒表记录下单摆做40次全振动所用时间, 秒表示数如图所示,则这单摆的振动周期是 2.57 ________s。
雾里——悟理——物理
1 2
3 4 5
实验简介
实验目的
实验内容
实验原理
实验仪器
雾里——悟理——物理
6 7
8 9 10
实验步骤
注意事项
问题探讨
再发现
测量重力加速度的其他方法
一、 实验简介
单摆实验是个经典实验,许多著名的物理 学家都对单摆实验进行过细致的研究。本实 验的目的是学习进行简单设计性实验的基本 方法,根据已知条件和测量精度的要求,学 会应用误差均分原则选用适当的仪器和测量 方法,学习累积放大法的原理和应用,分析 基本误差的来源及进行修正的方法。 测量重力加速度的方法很多,有单摆、开 特摆、三线摆、气垫导轨法和自由落体仪法 等等,它们各有特点。下面我们来重点探讨 一下利用单摆测量重力加速度。 主页
商人开始琢磨这件事情,越想越觉得蹊跷!当地的 渔民也猜想不断。有一位妇女说:“一定是船上的 伙计把黄金偷了!” 又有一位渔民说:“会不会是称坏掉了?”
又有一位渔民说:“一定是鬼神把黄金拿走了”
时间过了一天又一天。商人都没查出个所以然来!
几天后,来了一位来自长乐的物理老师,那位物理 老师听了事情的经过,大笑了一声,说:“事情很 简单,黄金并没有少!这是南北极的重力加速度有 偏差啊!!!!“北大”“厦大”难道不懂吗?
切
d 2 m l 2 m g dt
d 2 g dt 2 l (3 1)
主页
这是一简谐运动方程,可知该简谐振动角频 率 的平方等于 g / l ,由此得出
2 g T l
实验中,为减小测量误差,测量连续 n 周期 的时间t,则 T t / n 。因 n 和 为常数, g 的 不确定度传递公式为
主页
假设摆长l≈70.00cm;摆球直径 D≈2.00cm;摆动 周期T≈1.700s; 米尺精度△米≈0.05cm;卡尺精度△卡 ≈0.002cm;千分尺精度△千≈0.001cm;秒表精度 △秒≈0.01s;根据统计分析,实验人员开或停秒 表反应时间为0.1s左右,所以实验人员开始,停秒 表总的反应时间近似为△人≈0.2s.
主页
(二)对重力加速度 g的测量结果进行误差分析 和数据处理,检验实验结果是否达到设计 要求. (三)自拟实验步骤研究单摆周期与摆长,摆角, 悬线的质量和弹性系数,空气阻力等因素 的关系,试分析各项误差的大小. (四)自拟试验步骤用单摆实验验证机械能守 恒定律.
主页
四、实验原理
用一不可伸长的轻线悬挂一小球,作幅角很 小的摆动就构成一个单摆。 设小球的质量为 m ,其质心到摆的支点 o的距离即摆长为 l 。作用在小球上的切向力 的大小为 m gsin ,它总指向平衡点 O 。 当 角很小时,则 sin ,切向力 的大小为 ,按牛顿第二定律,质点的运 动方程为 ma mg
测量误差太大,不能符合设计要求,可能的原因有: 1 在实验中,复摆的摆动不能很好的控制在同一平面摆动; 2 实验前没有很好的调节复摆对称。 3.复摆摆动可能幅度过大。
1.在用单摆测定重力加速度的实验中是否单摆的摆角必须小于5°? 摆角超过5°,单摆的振动不再是简谐振动,周期公式失效
2.因单摆周期与小球质量无关,所以选用小球时,其材料密度和体积大 小无特殊要求 3. 此方法所用仪器也是实际生活中容易得到的。实验中影响结果的有空气摩擦, 人的反应时间等,都对结果影响较小,故较为精确,误差在 1%以内。 实验过 程也容易实现。 但是过程测量多个周期所用时间时, 容易记错周期数, 造成 较大误差。而且数据处理也较为麻烦。
测量重力加速度的其他方法
1、平衡法。用弹簧秤掉一钩码,使其处于静止状态,利用重力等于拉力,求 出g。 2、自由落体法。从高处由静止释放一重物,测出高度h及下落时间t求出g。 3、滴水法。 (1)让水滴落到垫起来的盘子上,可以听到水滴每次碰盘子的声音,仔细地 调整水龙头的阀门,使第一滴水碰到盘的瞬间,同时第二滴水正好从阀门处 开始下落。 (2)从听到某个水滴的声音时开始计时,并数“0”,以后每听到一次响声, 顺次加1,直到数到“100”,计时停止,秒表上时间为40s。 (3)用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离为78.56cm,根据上述实验所得 的数据,计算出重力加速度的值为____...______。 4、频闪照片法。 测出高度h,知道频闪光源时间间隔T,即可求出g. 5、打点计时器测重力加速度 在实验室,今天我们主要是用这种方法测重力加速度。
图是“用单摆测重力加速度”实验中,测 定 不同摆长时单摆的周期所得到的T- l 图 线 , 由 此 图 可 求 出 重 力 加 速 度 g= ________m/s2。 9.87