“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.     

用双线摆测重力加速度

在应用单摆测量重力加速度时, 造成误差的主要因素有实验仪器引起的系统误差和实际测量引起的随 机误差. 文中针对单摆做圆锥摆引起的系统误差, 采用了双线摆代替单摆的方法来改进实验装置, 巧用万能板来固 定双线摆, 并使其与D I S L a b通用软件相结合, 能更精确地测量出重力加速度     

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.     

用单摆测定重力加速度实验中的几点探讨

探讨了单摆测定重力加速度实验的几点误区:摆角与偏角,夹角足够小的条件,振动次数的统计,摆长测量.     

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.     

摆杆和摆杆座质量对复摆实验的影响

通过理论分析证明复摆实验装置中摆杆和摆杆座质量对实验的影响,指出在摆杆和摆杆座的质量不能忽略的情况下,由摆杆、摆杆座和摆锤组成的刚体并非固定刚体。针对现有的刚体系统重新设计实验方案,推导出利用该装置测量重力加速度的理论公式,实验结果证明该方案切实可行。     

悬链摆振动的理论研究与实验观测——用悬链摆测量重力加速度

研究竖直悬挂的链状体系——悬链摆的振动,包括振动的解、本征频率、驻波特点、复合振动、能量分布等问题;给出实验观测情况和一种测量重力加速度的方法(精度约0.01%);导出两个与贝塞尔函数零点有关的无穷级数求和公式.     

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...     

摆角对单摆周期的影响

1引言利用单摆周期公式T=2π测量重力加速度的实验中,要求摆角小于5°以减小误差．但是摆角的大小对单摆周期到底有什么影响?下面用能量守恒的方法来研究在保守力的作用下自由单摆(忽略阻力)的周期．     

可倒摆方程

７０年代以前，国际上常用可倒摆来测定重力加速度ｇ，虽获巨大成功，但因缺乏更深层次的理论指导而使测量带有盲目性．将该测量移植到大学物理实验中后，此缺陷仍然存在，常使学生困惑．本文导出的可倒摆方程弥补了这一缺陷，也有利于教学．     

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%.     

焦利斯秤在实验中的应用

对利期称稍加改装后可作七个题目的实验，充分发挥该仪器的效能，并且能提高实验精度．文章中介绍了单摆测重力加速度的实验，测声速的实验和弦振动的实验的作法．     

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．     

实验思想方法的拓展

单摆法测重力加速度蕴合着丰富的实验思想方法，实验教学中应不断挖掘与拓展。     

利用双游标式复摆测定重力加速度g

通过对双游标式复摆的实验装置的研制，极大地提高了测量重力加速度的精度，使有效数字达到４—５位。     

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。     

蜗簧扭摆转动惯量测试仪的研制

研制了一种蜗簧扭摆，这种扭摆在测量物体的转动惯量时，具有性能稳定、精度高、操作简便等特点。     

大学普通力学实验中单摆线弹性对重力加速度测量结果的影响

文章尝试通过不同材料的摆线来改变单摆的弹性,以研究大学普通力学实验中摆线的弹性对重力加速度测量结果的影响,同时通过多线验证探究了摆长对重力加速度不确定度的影响,相关结果在提高实验教师对单摆运动理解、把控学生探索数据的正确性方面具有一定的意义.     

单摆运动的实时测量

对传统单摆装置进行改进,在摆球上安装小金属探针,用软导线做摆线,在单摆下方放置带电水槽,使单摆摆动时探针在水面划动,将振动量转化为电位量,实现了单摆振动的实时测量.