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.     

基于磁力限制摆物运动的单摆测量重力加速度

单摆测量重力加速度时,在释放摆球的过程中可能会出现圆锥摆的情况,由此会导致有效摆长不等于绳长,影响测量精度。为此,在传统单摆测量装置的基础上,利用磁力控制摆球的运动轨迹,进而提高重力加速度测量的准确度.该方法测得重庆当地的重力加速度为g=9.788m/s~2,与原子干涉法的测量结果(9.794m/s~2)接近.     

旋转液体特性实验测量重力加速度不确定度研究

重力加速度测量实验是大学生物理实验必修课实验内容之一,在实验过程中由于仪器使用不当或操作不正确,在计算结果时存在不同的偏差。不确定度是衡量测量精度的重要指标,本文计算了三种不同情况测量重力加速度时的不确定度,主要考虑了激光照射透明挡板的角度r、激光垂直入射点的偏差Δx和激光垂直入射方向的偏差β对重力加速度的不确定度。通过计算,当透明挡板向上/下偏移的角度为5°时,不确定度为1.496 3 m/s~2;当激光向左/右偏移5 mm时,不确定度为1.0044 m/s~2;当激光向左和向右偏移的角度为5°时,不确定度分别为1.551 5 m/s~2和1.250 8 m/s~2。本文可为减小旋转液体测量重力加速度误差提供理论依据。     

斜轨法测量重力加速度影响因素的探讨

斜轨法是测量重力加速度的一种常用方法,但光电门挡光片的形状和宽度以及导轨的倾斜角度对测量结果有着直接的影响。本文从实验角度探讨上述几个因素对测量结果的影响并与当地重力加速度的标称值(广州9.788 m/s2)进行对比。测量结果表明:在导轨的垫片高度为2 cm时,使用条形挡光片的测量值均大于标称值;而U型挡光片宽度大于13 cm时测量值大于标称值,而小于13 cm时测量值则均小于标称值。在相同的导轨倾斜角下用U型挡光片时,两挡光片间距越大,测量值越大;而使用条形挡光片时,挡光片宽度越大,测量值就越小。     

物理奥林匹克竞赛实验专题

第 7期试题解答注意 ,这里切不可将重力加速度当成常量 .相反 ,它是一个待测的物理量 .由于地球表面物体 (质量为 m)所受的重力近似等于它与地球之间的引力mg=Gm MR2式中 G为万有引力常量 ,M为地球质量 ,R为所要测定的距离 .显然 ,重力加速度 g不能视为常量 ,而是要通过测量予以确定 .质量为零的弹簧在砝码作用下沿竖直方向作简谐振动的公式为T=2 π mk式中 k为弹簧的劲度系数 .改变砝码质量 ,并测量振动周期 ,通过 T2 -m图的斜率可以求出 k.由胡克定律可得f =mg=kx式中 x为弹簧在砝码作用下的位移 .改变砝码质量并测量相应的位移 ,因 k…     

单摆振动周期计算中的一个问题

单摆当摆角0<5°时,其振动周期T=2π,其中g为摆所在位置地球表面附近处的重力加速度,因为对地球而言,表面各处重力加速度值变化不大可近似为常量即g=9.8m／s2,故常说单摆的周期只取决于单摆自身的性质,但是应当指出的是,只有当单摆的悬挂点相对地球静止时,上述结论才是正确的.如果出现较为复杂的情形,则上式中的g就不再是重力加速度g,而应理解为"表观重力加速度     

考虑空气阻力用落球法测重力加速度g值的计算

普通物理实验中用落球法测重力加速度g时,是不计空气阻力的。因而,尽管人们在实验装置上作过种种改进,实验值(即用y=1/2gt~2算出的)与当地标准值相比相差将近2×10~(-2)m/s~2左右,甚至还要大些。出现这一偏差的原因之一是不计空气阻力的结果。本文考虑了空气阻力对计算重力加速度g的影响,推出了测量值y、t和重力加速度的关系式。并用该式计算了两个实例。最后简要地分析了误差的分配。     

朗威数字化信息系统实验室V6.0位移传感器的局限性

尝试用DISlabV6.0位移传感器在不同条件下测量重力加速度,实验显示:测量结果与实际值之间差异较大.在现有可行的实验条件下,DISlabV6.0位移传感器不适合定量地测量重力加速度.     

解题拾零二则

【例1】（2006年全国理综Ⅱ）如图1所示，一固定在竖直平面内的半圆形轨道ABC，其半径R=0．5m，轨道C处与水平地面相切．在C处放一小物块，给它一水平向左的初速度”0=5m／s，结果它沿CBA运动，通过A点，最后落在水平面上的D点，求C、D间的距离，取重力加速度g=10m／s^2．     

自由落体实验(光电计时)的测量安排和光电门位置选择

“用自由落体测定重力加速度(光电计时)”实验所用的专用仪器是一个小钢球下落,通过放在一定位置上的一个或两个光电门E_1、E_2计时或测定速度,如图1所示,本文讨论通过对实验教学的安排体现其潜在的训练内容及通过具体的误差分析说明实验中的参量选择。一、对几种测量方法安排的考虑本实验安排学生运用几种不同测量公式来测定重力加速度g。现将几种方法所自依据的公式以及其优缺点阐明如下:     

历经探究深入浅出--测量重力加速度g探究课的教学设计

1 设计说明 重力加速度g是一个常用而又重要的物理量，在中学物理范围内经常涉及到．因而，g的含义和大小究竟如何，对学生来讲非常重要．为此，我们设计了一节测量重力加速度g的探究课，让学生在实验探究中充分认识g的含义并亲自测量其大小．     

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.     

利用复摆测量重力加速度及对摆的位形参数的测量

采用在钢尺一端吸附强力钕铁硼磁铁的简单复摆装置,并利用智能手机上的phyphox应用程序,通过测量吸附不同质量磁铁情况下的运动周期,得到不同情况下的运动周期数据,最后利用非线性回归分析的方法,最终得到呼和浩特市的重力加速度为9.803 9 m/s2,与精确的测量结果的误差不到万分之六.同时此实验可以确定长条形摆的有效位...     

动态光散射法生物柴油黏度实验研究

本文基于动态光散射法,对体积分数为0.01%的SiO_2/H_2O颗粒分散体系,测量了SiO_2平均粒径为237.57nm,测量结果的相对不确定度为2.28%。进而测量了30、40°℃生物柴油/SiO_2颗粒分散体系,在30℃时黏度测量结果与毛细管法结果一致,测量的黏度平均值为4.86 mPa·s,测量结果的相对不确定度为4.64%。在40℃时,衰减时间随测量时间增加而增加,表明纳米颗粒出现团聚,分散稳定性变差。     

单摆法测重力加速度的研究 普遍的修正公式

用单摆来测定重力加速度,其计算公式为g=2π~2(l/T~2) <1><1> 式是一个近似公式。由于空气的浮力、阻力、悬线的质量、摆球的质量分布、摆角的大小、秒表和米尺的系差等环境、条件、仪器的影响,如仍用<1>式计算重力加速度g,就必然会给测量结果带米不可忽视的系统误差。将上述因素都考虑进去,其修正公式为g=4π~2(l/T~2)(1 ζ) <2>式中 <3>如图所示,单摆也可以看成摆球绕O点的     

减小单摆测重力加速度误差的方法

单摆周期当θ<5°时,取零级近似,单摆周期公式为T =2π(l/g)~(1/2).由此公式用单摆测当地的重力加速度而引起的系统误差是不可避免的.而各地区的重力加速度值随地区的纬度和相对海平面的高度不同差异很小,近两极处的g值(最大)与赤道附近的g值(最小)相差也仅约1/300.用单摆测出的g值要反映出这些差异,这就要求g的     

新型高精度绝对重力仪

精密测量地球表面的重力加速度(g, 常用值9.81 m/s²) 是探测地球重力场的重要途径, 已广泛应用于计量、测绘、地质、地震与资源勘探等领域. 随着我国"2000国家重力基本网"和"中国地壳运动观测网络"的建成, 对高精度绝对重力测量的需求日益增加. 为深入研究现有绝对重力测量技术可能存在的系统误差, 并满足国内多个领域对高精度绝对重力仪的迫切需求, 自主研制T-1型可搬运式高精度绝对重力仪样机, 采用经典的真空自由落体方案, 通过激光干涉测量和数据拟合方法获得重力加速度值. T-1型绝对重力仪主要包括以下几部分: 高真空度自由落体装置、小型化激光干涉测量装置、超低频垂直隔振系统、高速信号采集系统、仪器控制与数据处理系统. 绝对重力测量的长度基准为稳频He-Ne激光器, 时间基准为铷原子钟, 这两项现有基准的测量不确定度都优于1× 10^-9. 测试结果表明, T-1型绝对重力仪在12 h内重力测值的标准差可优于1 μupGal (1 μupGal = 10^-8 m/s²), 测量结果的复现性优于3 μupGal, 可实现微伽量级不确定度的精密重力测量, 有望在我国多个关键领域发挥重要应用.     

替代法测量微安表内阻的不确定度分析

在测量微安表内阻的众多方法中,替代法是最简单的方法。本文全面分析了影响测量结果不确定度的因素,求出了实验测量的最佳条件,计算了普通仪器组合下测量结果的相对不确定度。     

单摆实验中不等精度测量的不确定度分析

以单摆测重力加速度的实验数据处理为例,运用“加权平均”法对不等精度测量的不确定度进行处理,从而使最终测量结果更具合理性和准确性.     

基于飞秒激光纵模间拍信号的高精度绝对距离测量

针对使用单一频率飞秒激光纵模间拍信号测距时测量分辨力和最大非模糊距离之间的矛盾,提出了一种同时使用不同频率的微波信号对距离进行测量并逐级合成测量结果的方法。分别选取频率为100 MHz和1GHz的纵模间拍信号测量目标距离,之后调整飞秒激光器的重复频率,使1GHz的纵模间拍信号频率变化1 MHz后再次测量,借助频率变化进一步得到更大的合成波长,最后将三次测量的结果逐级合成,在扩展最大非模糊距离的同时保证了测量结果的高精度。实验结果表明,这种方法能够将最大非模糊距离扩展到150m,对目标绝对距离的测量结果不确定度为25.8μm。该方法不需要改变光路结构,测量过程简便,能很好地实现大尺寸高精度的绝对距离测量。