大学物理实验报告

指导教师:姓名:学号:学院:班级:重力加速度的测定1。实验任务精确测定银川重力加速度。2.要求实验结果的相对不确定度小于5%。3.物理模型的建立和比较。初步确定有以下六种模型方案:方法一。用打点计时器测量用的仪器有:打点计时器、尺子、带钱包的铁架、纸带、夹子、砝码、学生电源等。利用自由落体原理，让重物做自由落体。选择理想的纸带，找出起点0，用时间t数P个点，用米尺量OP的距离为h，其中t=0.02秒×两点间的间隔数。g=2h/t2由公式h=gt2/2得到，g可由实测数据代入得到。方法二，通过滴水调节水龙头阀门来测量重力加速度。用秒表测量n个水滴(n为50-100)的时间t，则每两个水滴之间的间隔为t′= t/n，用米尺测量水滴下落距离h，由公式h = gt′2/2可得g=2hn2/t2。方法三:取一个半径为r的玻璃杯，装满适当的液体，旋转固定。此时液体相对于玻璃形状为旋转抛物面的重力加速度的计算公式推导如下:取液面上任意一个液体元素A，其到旋转轴的距离为X，质量为M，重力为mg，弹性为n，从动力学可知，ncosα-Mg = 0(1)nsinα= Mω2x(2)。通过比较两个公式，tgα=ω2x/g，TG α = ∴y/x=ω2x/2g.∴g=ω2x2/2y...测量一点相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，代入转盘转速ω得到g .方法四:用光电控制计时法调节水龙头阀门，使水滴等时滴落，用秒表测量n(n为50-650)。则每两个水滴之间的间隔为t′= t/n，用米尺测量水滴下落距离h，由公式h = gt′2/2可得g=2hn2/t2。方法5:用圆锥摆测量的仪器有:米尺、秒表和单摆。单摆的摆在水平面内做匀速圆周运动，用直尺测量H，用秒表测量摆锥旋转N。那么角速度ω=2πn/t，向心力F=mgtgθ，tgθ=r/h，那么mgtgθ=mω2r由上述公式得到:g=4π2n2h/t2。代入测得的n、t、h得到g值。方法六。用单摆法测摆角较小时的重力加速度，摆周期为:。相对于其他方法的反复，单摆法测量重力加速度的原理和方法简单熟悉，实验室的仪器齐全，所以用这种方法测量是最流畅的，可以得到更准确的数值。4.利用模型6用单摆法测重力加速度摘要:重力加速度是物理学中的一个重要参数。地球不同地区的重力加速度值，随该地区的地理纬度和相对海平面高度略有不同。一般来说，赤道附近重力加速度的值最小，越靠近南北极重力加速度的值越大，最大值与最小值之差约为1/300。研究重力加速度的分布在地球物理学中具有重要意义。使用特殊仪器，可以仔细绘制各地区重力加速度分布图，也可以探测地下资源。伽利略在比萨大教堂观察一盏神灯的缓慢摆动，用他的脉搏跳动作为计时器，计算出神灯摆动的时间。他发现连续摆动的圣灯每次摆动的时间间隔是相等的，与圣灯的摆动幅度无关，并用实验进一步证实了观察结果，为单摆作为计时装置奠定了基础。这就是单摆的等时性原理。用单摆测量重力加速度简单方便，因为单摆的振动周期是由振动系统本身的性质决定的，也就是由重力加速度G和摆长l决定的，只有通过测量摆长，测量摆动的周期，才能计算出G的值。实验设备:单摆装置(自由落体测试仪)、钢卷尺、游标卡尺、电脑万用计数器、光电门、单摆线实验原理:单摆由一根不能伸长的轻细线和悬在这根线下端的小重球组成。在摆长大于球的直径，摆锥的质量远大于线的质量的情况下，将悬浮的球从自平衡位置拉到一边(一小段距离，摆角小于5°)，然后放开，使摆锥周期性地绕平衡位置来回摆动。f=Psinθ

T=Pcosθ

p =毫克

摆锥上的力F是重力和绳索拉力的合力，F指向平衡位置。当摆动角度较小时(θ

(2)通过处理实验数据计算不确定度u (d)、u (L1)和u(t)；；；；根据合成不确定度g=4π2的表达式如下:其中:= so 9.808159×102×0.0289% = 0.28367cm/S2重力加速度最终结果为g = (9.808159× 102。=0.0289%实验笔记:1。在测量摆长时，摆长约为1米，钢卷尺尽量平行于吊线，眼睛平行于摆锥最低点，视线垂直于直尺，避免误差。2.测量周期t时，从摆锥摆动到最低点时开始计时，从最低点开始停止计时。这样可以前后抵消反应延迟时间，减少人为判断位置带来的误差。3.使用时，钢卷尺应小心收回。4.为了满足简谐振动的条件，摆角θ