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预习分课堂分报告分总成绩实验名称自由落体法测重力加速度山东理工大学物理实验报告姓名刘阳学号0612102468时间代码110256实验序号:01_院系:一年级工作部学生三部专业大理06级.班:70—一教师签名袁文峰仪器与用具QDZJ-2型自鼐体仪、SSM-5c计时-计数币频仪、索事实验目的学会运用自由落体仪和计时仪测量当地的重力加速度,掌握自由落体的运动规律.
1.
2.学会用逐差法处理实验数据
3.实验报告内容(原理预习、操作步骤、数据处理、误差分析、思考题解答)【实验原理】自由落体的重力加速度由重力产生,称为重力加速度且,根本原因由万有引力产生,它与质量成正比,与距离的平方成反比它是一个重要的地球物理常数.地球上各点的加速度数值,随该地的纬度、海拔高度及该地区地质构造的不同而不同.因而测量重力加速度对于地质勘探等具有很重要的意义.且值偏大的地方则可能埋藏着重矿物,反之值偏g小的地方则可能埋藏着盐类和石油.自由落体仪主要由立柱、吸球器和光电门组成.如图所示.立柱固定在三脚底座上,上端有一个吸球器,立柱1-1上有米尺.两个光电门可以沿立柱上下移动.当用手挤压吸球器内的空气后,其内部压强将小于外部空气的一大气压强,因而大气把钢球托在吸球器口上.又由于钢球与吸球器边缘有缝隙,空气可进入吸球器,慢慢使其内部也等于一个大气压强时,钢球将自动脱落,作自由落体运动.立柱上的光电门与计时仪联接.光电门由一个小的聚光灯泡和一个光敏管组成,聚光灯泡对准光敏管,光敏管前面有一个小孔可以接收光的照射.光敏门与计时仪是按以下方式联接的.即当两个光电门的任一个被挡住时,计时仪开始计时;当两个光电门中任一个被再次挡光时,计时终止.计时仪显示的是两次挡光之间的时间间隔.实验原理,小球从点沿竖直方向自由下落.将两个光电门分别放在、处,记下之间的距离与和小球A B C BC经过、两点的时间间隔有BC1+-gh21-1要采用逐差法处理实验数据,必须使小球相邻两次的下落时间差相等,具体到本实验,就是小球下落时,下落时间必须按照变化t,2t,3t,4t,5t,6t,7t,8t
1.三角座
2.接球网
3.光电门4,带有标尺的金属管
5.光电门
6.钢球
7.吸球器架
8.紧固螺丝
9.四芯插座
10.稳定器
11.调节螺丝图自由落体测定仪【实验步骤】•打开计时仪的电源开关,四芯线两端分别接光电门和计时仪的光电插孔,注意四芯线插头和插孔的一一对应,1不要插错方位..将功能指示选在“计时”位置处,计时仪左下角的次数选择拨到.对光电门遮光时其数字显示正常,并能复位22为零..调整自由落体仪支柱铅直,使摆球的悬线影正对光敏管位置,否则应调节底座上的三个螺丝.
3.将上端电门放在处,使两光电门之间的距离一为记录下小球通过此距离的时间匕,时间显示410cm5cm,时指示灯亮,说明记录的是毫秒,换算成秒作单位.测量次;然后取时间的平均值,计为然后测量ms5t,对应的高差,由于计时仪精确到在自由落体仪的米尺上难以找到某一刻线值与此2t,3t,4t,5t,6t,7t,8t
0.001ms,对应,故在时间的两侧找到对应的高差然后取平均值作为该时间对应的高差it hi,按要求计算出的值及相对误差.
5.g【数据处理】表2-1光电法测g数据表平均值T1T2T3T4T
536.525ms
36.902ms
36.305ms
37.101ms
37.748ms
37.228mst2t3t4t5t6t7t8t时间t/s
0.
0372280.
074456.
0.
1116840.
1489120.
186140.
2233680.
2605960.297824高度差
0.
050.
11410.
19220.
28410.
38820.
50610.
63810.7841hi/m
0.
050.
11470.
19280.
28330.
38880.
50690.
63870.7848平均高
0.
050.
11440.
19250.
28370.
38850.
50650.
63840.78445差m第一次逐差h i=h-hi=
0.3885-
0.05=
0.3385m55h=h-h=
0.5065-
0.1144=
0.3921m6262h3=h-h=
0.6384-
0.1925=
0.4459m773h=h-h=
0.78445-
0.2837=
0.50075m8484爹二次逐差h=h-h i=
0.4459-
0.3385=
0.1074m71735h=h-h=
0.50075-
0.3921=
0.10865m828462g!=h/8t2=
0.1074/8*
0.037228=
9.68668m/s271g=h/8t2=
0.10865/8*
0.037228=
9.79942m/s2282g=l/2*gi+g=l/2*
9.68668+
9.79942=
9.74305m/s22△g=
9.74305-
9.79878=-
0.05573m/s2E=Ag/g*100%=-
0.05573/
9.79878*100%=-
0.57100%标【思考题】实验中,为什么只改变光电门的位置,而不改变光电门的位置?L21答改变光电门的位置,是为了改变高差改变光电门的位置,是为了使小球在通过光电门时,获得相同的初211速度.实验中,小球下落时,计时器不停止计时的原因是什么?2答在仪器完好的情况下,计时器不停止计时,说明小球在通过光电门时,没有挡住光束,此时应调整底座,2改变小球下落的路径如何册小球下落时某处的瞬时速度?
3.答首先确定小球通过光电门时获得的初速度,,然后将光电门移至某处,测出小球通过光电门、光电门的1V212高差所用的时间,根据算得Vx=V0+gt【笔试测评题】立柱不铅直对实验有没有影响?你可否用一种简单的方法来判断立柱是否铅直?
1.答有影响悬线法采用逐差法处理实验数据,对时间有什么要求?
2.答采用逐差法处理实验数据,要求自变量等间距变化,具体到本实验,就是要求时间按照t t.2t.3t.4t.5t.6t.改变7t.8t物理实验中心物理实验中心。