“用单摆测重力加速度”实验教具优化研究

通过分析"用单摆测量重力加速度的大小"实验中摆长、摆角、摆线与摆球等因素对实验结果精度的影响,探讨了传统实验装置的不足,在此基础上设计并制作了可用于测量重力加速度的双线摆装置,并对装置的构成与应用进行了详细阐述.     

测量不确定度分析在大学物理实验中的应用--单摆测重力加速度

重力加速度是物理学中一个重要的力学常量,其测定方法有很多,在大学物理实验中常用到的测量方法是单摆法.但实验原理仅研究了单摆摆球的运动,忽略了摆球大小、浮力、摆线质量等因素的影响,因此测量结果不够精确.通过对引起单摆法测定重力加速度的相关系统误差进行修正,得到相对精确的重力加速度公式和相应的合成标准不确定度公式.最后对测得的数据进行合理地分析和计算,最终得出较为精确的实验结果.     

单摆测重力加速度实验的改进

在单摆测重力加速度实验中,很难对摆长进行非常精确的测量,在较好的测量条件下其测量精度一般也只能达到毫米量级,所测得重力加速度的相对误差一般在1％左右.针对这一问题,本文通过对单摆实验装置进行改进,利用与摆线连接在一起的游标卡尺精确测量摆长的改变量而不直接测量单摆摆长,可将测量精度提高到0.02毫米.同时利用光电门测量摆...     

智能型单摆测量仪的研制

智能型单摆测量仪不改变原单摆实验装置，采用8位单片机对红外光电传感器控制进行细小摆线的微弱反射信号检测，从而实现自动计时、自动计数功能，同时能将检测信号进行自动处理，算出重力加速度，达到自动、实时测量的目的。     

基于FBG的重力加速度测量方法

利用FBG对应力的敏感性,提出了一种基于FBG的单摆求重力加速度的方法。通过测量单摆摆动过程中摆臂的应力变化计算重力加速度。实验表明重物的形状、质量、摆臂长度与起始张角都会影响实验结果。通过引入调节因子δ加以补偿,提高测量结果置信度。该方法灵敏度高,受力测量精确,为测量重力加速度提供了新的思路和方法。     

利用刚体转动惯量实验仪测量地球重力加速度

本文介绍一种测量地球重力加速度的新方法,即圆柱形容器中的水在绕竖直中心轴匀速旋转时,水面会形成一个抛物面~([1]),该抛物面的焦距与重力加速度和旋转周期有关。利用该性质并结合大学实验室中常见的刚体转动惯量实验仪,通过测量抛物面的焦距与旋转周期即可得出重力加速度的数值。此方法避免了传统的单摆实验中摆线质量、空气阻力、圆锥摆等影响因素~([2]),使得测量精度增加。此方法适用于大学物理实验教学,可激发学生对实验的兴趣,且具有一定的观赏性。     

等效思想的充分应用——单摆周期公式的分析与比较

平动非惯性参考系中单摆的周期问题在一些竞赛题中经常考到,学生多是运用等效的物理思想,求得等效重力加速度a’,代替惯性参考系中在只有重力和摆线张力作用下的单摆的周期公式     

影响单摆实验的因素及改进方法

用单摆测定当地的重力加速度和单摆振动定律的验证,很容易做.下面谈谈影响单摆实验的几个因素及其解决方法.1 用单摆测定当地重力加速度 可见,g的测定主要取决于l和T.因此,为了提高实验的精度,在测量过程中必须注意以下几个方面.     

基于激光反射法的单摆测量重力加速度

为提高单摆测量重力加速度的精度,在传统单摆测量方法的基础上,提出了基于激光反射法在单摆上测量重力加速度的方法.该方法利用激光反射法提高单摆周期的探测精度,利用逐差法减小单摆摆长的测量误差,能有效地避免微小圆锥摆对于测量精度的影响.实验结果表明:该方法测得武汉当地的重力加速度为g=9.792m/s2,与用原子干涉法的测量结果相比在误差范围内(±0.002m/s2)一致.     

编写SPnenu安卓软件分析单摆视频计算重力加速度

为了增强"单摆测量重力加速度"实验的效果,编写了运动视频分析安卓应用程序-SPnenu,分析单摆视频,计算重力加速度.首先,介绍了安卓软件的组成模块;然后,使用该应用程序分析单摆运动视频中周期、摆长和视频当地重力加速度;最后,与计算机平台下的视频分析软件Tracker进行对比实验,并对误差进行了讨论分析.实验表明,将基...     

重力加速度测量实验的误差分析与改进

重力加速度测量实验中,通过对实验进行设计与改进,消除由于传感器触发及摆线固定端等问题带来摆长与摆动周期测量的误差,并采用录像和Vegas、Origin等软件进行测量和分析摆动状态,实验结果表明,改进后减少了误差的引入,提高了实验测量的精确度.     

基于编码器的复摆设计与实验研究

针对复摆实验,设计了一种基于编码器的复摆实验装置。该装置将摆锤和多孔摆结合起来,可以采用多种方式对重力加速度、转动惯量进行求解,并验证了刚体的平行轴定理。在实验过程中,采用Matlab进行最小二乘法线性拟合,创新性地完成了对重力加速度的求解和平行轴定理的验证。实验结果表明,相比于传统的复摆,该装置更为简便,精度更高。     

利用单摆测重力加速度时的最大摆角的再讨论

根据误差传递理论和误差合成方法确定了单摆测重力加速度时的最大摆角．     

微幅摆重力加速度仪的设计

微幅摆重力加速度仪采用容栅尺位移传感器测量摆长变化量,提高了测量精度,避免了摆球尺寸及重心偏移量的影响,微摆幅设计与高精度的计时装置,能使该仪器更准确地测量单摆的摆动周期,提高重力加速度的测量精度.     

单摆振动实时演示仪的制作与使用

设计一新型＂单摆振动实时演示仪＂,并定性说明＂单摆＂的周期与摆长和重力加速度的关系。     

利用智能手机磁传感器研究单摆运动

本文基于Phyphox手机App,利用智能手机中的磁传感器(电子罗盘)研究磁性单摆运动.结果表明,不同最大摆角测量出来的磁感应强度随时间变化规律不同.只有最大摆角小于1°时,单摆才可看作简谐振动.不同最大摆角的磁感应强度随时间变化曲线可以用磁偶极子模型结合大角度单摆公式来描述.利用磁传感器测量的当地重力加速度为9.868m/s²,由于磁性摆空气阻尼较小,测得的实验误差仅为0.8%.     

“舍割”摆中共轭点的妙用

文章介绍了利用共轭点可以测量等值摆长、重力加速度、周期和转动惯量等。     

用单摆测重力加速度的不确定度评定

本文根据国际、国内有关不确定度应用办法的规定，对用单摆测重力加速度的实验进行了详细的不确定度分析。