大学物理实验报告落球法测重力加速度〔目的〕:1
研究自由落体运动规律,利用近似自由落球法测量重力加速度
选择不同实验参数测量重力加速度,探讨减小系统误差的途径
〔仪器〕:(名称、规格或型号 )自由落体运动实验仪(包含两个光电门、重垂线、吸球电磁铁)1 套,稳压电源,数字测时计1 台,铁质落球,开关,导线若干
〔原理〕:(1
给出三种测量方式主要公式、原理图;2
比较不同方式所引入的系统误差)在重力作用此时,落球在时间t 内放入落体运动可由下面方程描述:h =
2⋯⋯( 1)h 是下落距离, g 是重力加速度,
0 是初速度,由1 式,本实验通过改变实验参量来测量重力加速度,他们具有不同的测量特点,以下分别讨论之
方式一:如右图,将光电门1 置于临界位 O 点,使得落球下落经过光电门 1 时的速度趋于零, 光电门 2 放在其下某处, 测量两光电门的距离 h 及落球经过两光电门所耗费的时间t,根据 1 式,有g =2
2⋯⋯( 2)方式二: 上光电门 1 仍然放在临界位O 点,改变光电门2 的位置,使落球两次下落,分别测量两光电门之间距离
2,以及落球经过两光电门所耗费的时间
22⋯⋯( 3)联立方程求解,可得: g =2(
12⋯⋯( 4)方式三:如右图,将上光电门的 1 的位置往下移(取 8-10cm)并保持不动,同样改变光电门 2 的位置,使落球两次下落,分别测量两光电门之间距离
2 ,以及落球经过两光电门所耗费的时间
2,由 1 式可得
22⋯⋯( 5)联立方程求解,可得: g =2(
1⋯⋯( 6