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1、重力加速度的三种测量方法摘要:本文采用滴水法，电磁打点计时器法，平衡法三种方法测量重 力加速度。关键词：滴水法，打点计时器，弹簧秤引言：重力加速度 g 是一个重要的地球物理常数，地球上各个地区的重力加速度，随地球纬度和海拔高度的变化而变化。准确地确定它的量值，无论从理论上、科研上还是生产上都有极其重大的意义。对重力加速度多种测法的研究和分析，找出 最适合测量本地重力加速度的方法,将会使我们受到很多启发 和教益。重力加速度的测量可以用滴水法，电磁打点计时器法，平衡法， 单摆法，圆锥摆法，斜槽法，自由落体运动法等方法测量，本文详 细介绍前三种方法。1. 滴水法（1）让水滴落到垫起来的盘子上，可以听
2、到水滴每次碰盘子的 声音，仔细地调整水龙头的阀门，使第一滴水碰到盘的瞬间，同时 第二滴水正好从阀门处开始下落；（2）从听到某个水滴的声音时开始计时，并数“0”，以后每听到一次响声，顺次加1,直到数到n计时停止，秒表上时间为t；（3）用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离为h，根据上述实验所 得的数据，计算出重力加速度的值；(4) 两滴水间的间隔即为水下落的时间，计数n,用时t秒,则1次下落时间t= n/t秒.利用自由落体运动公式h=gt2/2可得 g=2hn2 /t?。2. 电磁打点计时器法(1) 电磁打点计时器是一种使用低压交流的计时仪器，它的工作电压是46V。电源频率是50Hz时，它每隔0.
3、02s打一个点；(2) 用手拉住正确穿过打点计时器的纸带上端，纸带下端连接重物，然后在接通46V的交流电源后，释放纸带，在纸带上就打出 一行小点，立即关闭电源；(3) 在纸带上选取能看清的一段，将某个能看清的点标为0， 以后每隔4个点标一个计数点；(4) 从0开始测量每相邻计数点间的位移分别记为S、S、12SS,采用逐差法S -S =S -S =S -S =3g t2，这样能减少偶然误36415263差，最后可得重力加速度的平均值3. 平衡法( 1 )用物理天平测量5个已知质量的钩码；(2) 将所测钩码依次挂在弹簧秤下，等平衡后，读出弹簧秤上 的示数G，并记录；(3) 根据测量的G值和m值，做
4、出G-m图像，求出图像的斜率, 根据重力公式G=mg，则g=G/m，可知其斜率便为重力加速度g值。4. 三种实验方法测量结果的比较及结论通过几种不同的实验方法，发现其测量的重力加速度均与理论 上的有一定的误差。虽然这与实验所在地的高度，纬度及受到空气 阻力有关，但也离不开操作过程中的实验误差。因此我们在实验过 程中必须严格按照操作步骤，尽量把误差缩小到最小范围。通过比较，可知三种方法中，滴水法最准确,平衡法的操作最简 便。电磁打点计时器法准确度与操作简便处于两者之中。用滴水法测量重力加速度时，虽然仪器操作简便，但如果要得 到最佳的实验结果，在实验操作中有一些细节很难做到，比如调节 阀门，让听到
5、第一滴水声看到第二滴水刚刚离开阀门，这不仅是要 动手能力强。而且要有很高的观察能力和反应能力，而这些细节对 实验的影响力又很大，如果调试不准，会对实验带来很大的误差， 所以要得到最佳的实验结果具有较大难度。还有空气的流动也会引 入误差。电磁打点计时器法操作及数据处理较困难，打点计时器打点时 振针对纸带产生冲击和摩擦，这个冲击和摩擦既影响了纸袋的正常 运动，又影响了振针的运动。每打一个点就会产生触头和纸，纸带 和复写纸的摩擦，故实验误差较大。平衡法的误差主要是由实验仪器的老化及人眼所读数据与真实 数据间存在一定误差的引入，在实验过程中，我们用物理天平测量 了已知钩码的质量，发现它与理论值具有一定的偏差，还有弹簧秤的弹簧由于老化而弹力系数发生变化，因此测量的重力不准确，对测量结果带来很大误差，所以本方法只能用来粗侧。
