大学物理实验课程设计实验报告
北方民族大学;
大学物理实验（设计性实验）; 实验报告
指导老师：王建明; 姓;;;;名：张国生; 学;;;;号：XX0233;
学;;;;院：信息与计算科学学院; 班;;;;级：05信计2班; 重力加速度的测定; 一、实验任务;
精确测定银川地区的重力加速度; 二、实验要求;
丈量结果的相对不确定度不超过5%; 三、物理模型的建立及比较; 初步确定有以下六种模型方案：;; 方法一、用打点计时器丈量;
所用仪器为：打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等.;
利用自由落体原理使重物做自由落体运动.选择理想纸带，找出起始点0，数出时间为t的p点，用米尺测出op的间隔为h，其中
t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2，将所测代进即可求得g.;
方法二、用滴水法测重力加速度;
调节水龙头阀门，使水滴按相等时间滴下，用秒表测出n个（n取50—100）水滴所用时间t，则每两水滴相隔时间为t′=t/n，用米尺测出水滴着落间隔h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.;
方法三、取半径为r的玻璃杯，内装适当的液体，固定在旋转台上.旋转台绕其对称轴以角速度ω匀速旋转，这时液体相对于玻璃杯的外形为旋转抛物面;
重力加速度的计算公式推导如下：;
取液面上任一液元a，它距转轴为x，质量为m，受重力mg、弹力n.由动力学知：; ncosα-mg=0;（1）; nsinα＝mω2x;（2）;
两式相比得tgα=ω2x/g，又;tgα=dy/dx，∴dy=ω2xdx/g，; ∴y/x=ω2x/2g.;∴;g=ω2x2/2y.;
.将某点对于对称轴和垂直于对称轴最低点的直角坐标系的坐标x、y测出，将转台转速ω代进即可求得g.; 方法四、光电控制计时法;
调节水龙头阀门，使水滴按相等时间滴下，用秒表测出n个（n取50—100）水滴所用时间t，则每两水滴相隔时间为t′=t/n，用米尺测出水滴着落间隔h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.;
方法五、用圆锥摆丈量;
所用仪器为：米尺、秒表、单摆.;
使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动，用直尺丈量出h（见图1），用秒表测出摆锥n转所用的时间t，则摆锥角速度ω=2πn/t; 摆锥作匀速圆周运动的向心力f=mgtgθ，而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上几式得：; g=4π2n2h/t2.;
将所测的n、t、h代进即可求得g值.; 方法六、单摆法丈量重力加速度;
在摆角很小时，摆动周期为：;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; 则;
通过对以上六种方法的比较，本想尝试利用光电控制计时法来丈量，但由于实验室器材不全，故该方法无法进行；对其他几种方法反复比较，用单摆法丈量重力加速度原理、方法都比较简单且最熟悉，仪器在实验室也很齐全，故利用该方法来测最为顺利，从而可以得到更为精确的值。;
四、采用模型六利用单摆法丈量重力加速度; 摘要：;
重力加速度是物理学中一个重要参量。地球上各个地区重力加速度的数值，随该地区的地理纬度和相对海平面的高度而稍有差异。一般说，在赤道四周重力加速度值最小，越靠近南北两极，重力加速度的值越大，最大值与最小值之差约为1/300。研究重力加速度的分
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