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。
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。
重力加速度的测定实验报告
重力加速度的测定实验报告一、实验目的1、学习和掌握自由落体运动的规律。
2、学会使用相关实验仪器测量重力加速度。
3、培养实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理自由落体运动是初速度为 0 的匀加速直线运动。
根据匀加速直线运动的规律,下落高度 h 与下落时间 t 之间的关系可以表示为:\h =\frac{1}{2}gt^2\其中,g 为重力加速度。
通过测量下落高度 h 和下落时间 t,就可以计算出重力加速度 g 的值:\g =\frac{2h}{t^2}\三、实验仪器1、电磁打点计时器2、纸带3、重锤4、铁架台5、直尺6、交流电源四、实验步骤1、将电磁打点计时器固定在铁架台上,使纸带穿过计时器的限位孔,把重锤通过纸带与电磁打点计时器连接好。
2、接通交流电源,让重锤自由下落,同时打点计时器在纸带上打下一系列的点。
3、取下纸带,选择点迹清晰且间距较大的一段纸带,标上计数点0、1、2、3、4、5……相邻两个计数点间的时间间隔为 002 秒。
4、用直尺测量出各计数点到起始点 0 的距离 h1、h2、h3、h4、h5……5、根据测量的数据,计算出各计数点对应的下落时间 t1、t2、t3、t4、t5……6、利用公式\g =\frac{2h}{t^2}\分别计算出各计数点对应的重力加速度 g1、g2、g3、g4、g5……7、求出重力加速度的平均值,作为实验测量的最终结果。
五、实验数据记录与处理以下是实验中测量得到的数据:|计数点|下落高度 h(cm)|下落时间 t(s)||::|::|::||0|000|000||1|190|004||2|780|008||3|1770|012||4|3160|016||5|4950|020|根据上述数据,计算各计数点对应的重力加速度:\g1 =\frac{2×190×10^{-2}}{(004)^2} = 950 \,m/s^2\\g2 =\frac{2×780×10^{-2}}{(008)^2} = 975 \,m/s^2\\g3 =\frac{2×1770×10^{-2}}{(012)^2} = 986 \,m/s^2\\g4 =\frac{2×3160×10^{-2}}{(016)^2} = 988 \,m/s^2\\g5 =\frac{2×4950×10^{-2}}{(020)^2} = 988 \,m/s^2\重力加速度的平均值为:\g =\frac{950 + 975 + 986 + 988 + 988}{5} = 978 \,m/s^2\六、实验误差分析1、打点计时器的打点频率不稳定,可能导致测量的时间间隔存在误差。
重力加速度的测定实验报告
重力加速度的测定实验报告重力加速度的测定实验报告引言:重力是自然界最基本的力之一,它对我们的日常生活和科学研究都具有重要的影响。
重力加速度是指物体在自由下落过程中每秒钟速度增加的大小,它是重力作用下物体运动的基本规律之一。
本实验旨在通过测定自由下落物体的加速度,来确定重力加速度的数值。
实验目的:1. 通过实验测定自由下落物体的加速度。
2. 确定地球表面的重力加速度。
实验器材:1. 一块平滑的竖直墙壁。
2. 一支长而轻的细线。
3. 一块光滑的小物体。
4. 一把秒表。
实验步骤:1. 将细线固定在墙壁上,使其垂直向下悬挂。
2. 将小物体系在细线的下端。
3. 将小物体释放,使其自由下落。
4. 同时启动秒表,并记录小物体自由下落的时间。
5. 重复实验三次,取平均值作为实验结果。
实验数据与结果:实验数据如下表所示:实验次数下落时间(s)1 0.892 0.923 0.91根据实验数据计算得到的平均下落时间为0.907秒。
根据自由下落物体的运动规律,可以得到下落距离与时间的关系公式:s =1/2gt²,其中s为下落距离,g为重力加速度,t为下落时间。
将实验数据代入公式中,可以得到下落距离与时间的关系如下:s = 1/2 × 9.8 × (0.907)²计算得到的下落距离为0.395米。
根据下落距离与时间的关系公式,可以解得重力加速度的数值为:g = 2s / t²代入实验数据计算得到的重力加速度为10.1 m/s²。
讨论与分析:通过本实验测定得到的重力加速度为10.1 m/s²,与理论值9.8 m/s²存在一定的偏差。
这可能是由于实验中存在的系统误差所致,例如细线的摩擦力、空气阻力等因素对实验结果的影响。
此外,实验中的仪器精度以及实验者的操作技巧也可能对实验结果产生一定的影响。
为了提高实验结果的准确性,可以采取以下改进措施:1. 使用更精确的秒表,提高时间测量的准确性。
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。
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。
自由落体测重力加速度实验报告
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加速度,可以确定地球上的重力加速度。
本实验旨在通过实际操作和数据分析,验证重力加速度的数值,并探讨实验误差和改进方法。
实验步骤:1. 准备工作:准备一块平滑的竖直墙面,墙面上设有一个垂直的刻度尺,以便测量物体下落的距离。
同时,准备一个计时器,以精确测量物体下落所需的时间。
2. 实验器材:选择一个小巧的物体,如铅球或小石块,保证其形状规则且质量均匀分布。
3. 实验过程:将物体从墙面上方放置,使其自由下落,同时使用计时器记录下落所需的时间。
重复实验多次,以提高数据的准确性。
4. 数据处理:根据实验数据计算出物体下落的平均时间,并结合刻度尺的读数,计算出物体下落的平均距离。
数据分析:根据物体自由下落的运动规律,我们可以得到以下公式:s = 1/2gt^2其中,s为物体下落的距离,g为重力加速度,t为物体下落所需的时间。
通过实验测得的物体下落的平均距离和平均时间,我们可以代入公式,解出重力加速度的数值。
实验结果:根据实验数据的处理和计算,我们得到了重力加速度的数值。
然而,由于实验误差的存在,我们需要对结果进行分析和讨论。
实验误差分析:1. 空气阻力:在实际实验中,物体下落时会受到空气阻力的影响,这会导致实验结果的偏差。
为减小空气阻力的影响,我们可以选择更小的物体或者在真空环境中进行实验。
2. 实验仪器误差:计时器的精度和刻度尺的读数误差都会对实验结果产生影响。
为提高实验的准确性,我们可以选择更精确的仪器或者进行多次实验取平均值。
改进方法:1. 采用更精确的仪器:选择更高精度的计时器和刻度尺,可以减小实验误差,提高实验结果的准确性。
2. 优化实验环境:在无风的室内环境中进行实验,可以减小空气阻力的影响。
3. 增加实验次数:多次实验取平均值,可以减小个别实验数据的误差,提高实验结果的可靠性。
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。
重力加速度实验报告
重力加速度实验报告
一、实验目的
通过本实验,掌握基本的物理实验技能,理解和测量重力加速度的含义和计算方法,以及掌握重力加速度的测量方法。
二、实验原理
重力加速度是指物体在重力作用下的加速度,通常用g表示。
可以通过自由落体实验测量得到。
自由落体实验是指在重力作用下让物体自由落下的过程,并记录下其下落的时间t和下落的距离h。
根据等加速度运动的基本公式v=gt和h=1/2gt²,即可计算出重力加速度g 的数值。
三、实验器材
自由落体装置、手表、直尺、计时器等。
四、实验步骤
1.实验器材准备:将自由落体装置放在平稳的桌子上,调整其高度使得在自由落体的过程中不会碰到地面。
用计时器和直尺等工具准备好测量的工具。
2.实验操作:先测得自由落体装置的高度h,记录在实验记录表中。
将自由落体装置从高度h处自由下落,并用手表记录下物体下落的时间t。
重复多次实验,取平均值作为最后的结果。
3.实验数据处理:根据实验得到的数据带入公式v=gt和h=1/2gt²,求出重力加速度g的数值并记录在实验记录表中。
五、实验结果
进行了多组实验测量,并将结果记录在实验记录表中。
计算出了重力加速度的平均数值为9.8m/s²,结果符合重力加速度在地球上的标准值。
本次实验通过自由落体实验测量得到了重力加速度的数值,也实现了对基本的物理实验技能和重力加速度的含义和计算方法的掌握。
在实验中也要注意实验器材的准备和操作时的安全注意事项。
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。
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。
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.。
测定重力加速度的自由落体实验
测定重力加速度的自由落体实验引言:自由落体实验是物理学中最基本的实验之一,其目的是测定地球表面附近物体的重力加速度。
重力加速度是指具有质量的物体在地球上由于地球引力而受到的加速度。
测定重力加速度的实验可以通过简单的装置和测量手段来进行,不需要复杂的仪器和设备。
通过这个实验,我们可以深入了解自由落体运动的规律,并验证牛顿运动定律的适用性。
本文将详细介绍测定重力加速度的自由落体实验的定律、实验准备和过程,并探讨其应用和其他专业性角度。
一、理论介绍:在介绍实验过程之前,我们首先需要了解有关自由落体运动的一些定律和理论,以便更好地理解实验。
自由落体运动是指在只受到重力作用下,物体沿着竖直方向下落的运动。
根据牛顿第二定律,物体的重力加速度可以用下面的公式表示:F = m * g其中,F 表示物体所受的合外力,m 是物体的质量,g 是重力加速度。
在自由落体运动中,物体所受的合外力只有重力,因此可以将上述公式简化为:F = m * g = m * a其中,a 是物体的加速度,即重力加速度。
根据上述定律,我们可以通过测量物体在自由落体过程中的加速度来确定重力加速度。
二、实验准备:1. 实验器材:组成自由落体实验的基本器材包括一个小球,一条直尺,一个计时器。
2. 实验环境:实验室或室外平坦的地面。
3. 实验装置:将一根直尺竖直固定在地面上,确保直尺的上端与地面严密接触,并使直尺的刻度从 0 开始逐渐增加。
三、实验过程:1. 均匀地滚动小球并释放:先将小球置于直尺的起始位置,然后均匀地滚动小球,使其通过直尺上的 0 点,并尽量在小球下降到直尺上的某点的瞬间释放。
这样,可以确保小球以尽可能直立的方式自由下落。
2. 测量小球下落所需的时间:当小球自由下落时,利用计时器测量小球从释放到触地所需的时间。
为了减少误差,可以连续进行多次实验并取平均值。
3. 记录测得的时间和对应的落点:在实验过程中,用一个笔或标记物在直尺上对应小球触地的位置进行标记,并记录下落所需的时间。
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。
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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。