测定重力加速度的四种方案

测定重力加速度的四种方案
在中学物理力学实验中我个人认为最重要的一个实验应该是:测定重力加速度。
“测定重力加速度”是高中物理必修(一)第二章第二节后半节的教学内容,属于实验探究课类型。测定重力加速度是力学实验部分当中的一块重点内容也是一个难点,可以通过以下几种方法,并设计实验便可测出当地的重力加速度g:
【方案一】
选一质量、体积适中的物体(与空气的摩擦力要尽可能地小),让其自由下落,用刻度尺测出下落高度h,用秒表测出所用时间t,然后利用
h=gt2 /2算出g。无机颜料分散剂
【方案二】
一水龙头,在其下方放一个盘子,调节开关的松紧,使第一滴水落入盘中发出响声的瞬间,第二个水滴刚好从龙头口落下,然后用米尺量出管口至盘子的高度h,用秒表测出100滴
水下落的总时间T,则每一滴水下落的时间t=T/100,然后利用h=gt2 /2算出g。
【方案三】
rs232 ttl让一实心小球(与空气的摩擦力要尽可能地小)自由下落,后面拴一打点用的纸带,用实验室的打点计时器打出自由下落小球运动时的打点印迹,用刻度尺测出相邻相等时间内两段距离: S1, S2,那么△S=S2-S1 ,然后利用g=△S /t2 ,就可以求出g了。
【方案四】
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单摆法测定重力加速度:
单摆做简谐运动时,其周期为:故有:
因此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,并可研究单摆的周期跟摆长的关系。把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度(不超过10o),然后放开小球让它摆动,用秒表测量单摆完成50次全振动所用的时间,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。把测得的周期和摆长的数值代入上面第二个公式,便可求出重力加速度g的值。
单摆法测重力加速度时应注意的事项:
(1)选择摆线时应选择细轻又不易伸长的线,长度一般在1米左右,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;
三通管接头(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)注意摆动时摆角不能过大,不能超过10o,以保证单摆做简谐运动;
垃圾处理厂工艺流程(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)测量应在摆球通过平衡位置时开始计时;必须是摆球同方向经过平衡位置记一次数;
(6)测量单摆的摆长时应使摆球处于自然下垂状态,用米尺测量出摆线的长度,再用游标卡尺测出摆球的直径,然后算出摆长。
通过对以上几个实验方案的对比分析,我个人认为最佳的方案还要算【方案二】了,因为简便而且容易操作,在水滴下落时空气对其的阻力也比较小,取100滴水,当然误差也就是比较小的了。只是要保证第一滴水刚好落入盘中发出响声的瞬间,就要第二个水滴刚好从龙头口落下,这对手工技术要求还是比较高的,属于高难度动作了吧。当然【方案三】和【方案四】更适合在实验室操作了。

本文发布于:2024-09-22 18:22:36,感谢您对本站的认可!

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标签:加速度   单摆   重力   实验   时间
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