實(shí)驗(yàn)一 自由落體重力加速度的測(cè)定

1、.實(shí)驗(yàn)一 自由落體重力加速度的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1. 通過測(cè)定重力加速度，加深對(duì)勻加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解： 2. 學(xué)習(xí)用光電法計(jì)時(shí)；3. 學(xué)習(xí)用落體法測(cè)定重力加速度二、儀器組成 YJ-LG-3自由落體重力加速度測(cè)定儀、 YJ-LG-3自由落體重力加速度測(cè)定儀專用毫秒計(jì)、鋼球、卷尺等三、儀器結(jié)構(gòu) 1. YJ-LG-3自由落體重力加速度測(cè)定儀專用毫秒計(jì)面板如圖l所示2. 自由落體測(cè)定儀如圖2所示四、實(shí)驗(yàn)原理在重力作用下，物體的下落運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)可用下列方程來描述：式中s是在時(shí)間t內(nèi)物體下落的距離g是重力加速度如果物體下落的初速度為0，即Vo=0時(shí)，可見若能測(cè)得物體在最初t秒內(nèi)通過的距離S，就可以

2、估算出g的值，在實(shí)驗(yàn)中要嚴(yán)格保證初速度為零有一定的困難.,故常采用下列方法：實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓物體從靜止開始自由下落如圖3所示，設(shè)它到達(dá)A點(diǎn)的速度為V0.從A點(diǎn)開始，經(jīng)過時(shí)間t1到達(dá)B點(diǎn)，令A(yù)、B兩點(diǎn)的距離為S1.，則若保持上述的初始條件不變，則從A點(diǎn)起，經(jīng)過時(shí)間t2后物體到達(dá)C點(diǎn)令A(yù)、C兩點(diǎn)的距離為S2則由式3和式4得：以上兩式相減，得：那么就有這里不再出現(xiàn)初速度值，式中的各值均可用自由落體測(cè)定儀測(cè)量得到五、實(shí)驗(yàn)步驟 1調(diào)節(jié)自由落體儀垂直將重錘裝置安裝好，調(diào)整底座上的調(diào)節(jié)螺旋，使重錘懸線與落體儀兩立柱平行 2將第一光電門放在立柱A處如離頂端20cm處，調(diào)第二光電門于B處如兩光電門相距90cm處，將實(shí)

3、驗(yàn)裝置上的激光器、接收器與YJ-LG-3自由落體重力加速度測(cè)定儀專用毫秒計(jì)連接，打開電源，可看見激光器發(fā)出紅光 3調(diào)節(jié)上、下兩個(gè)激光器。使激光束平行地對(duì)準(zhǔn)重錘線后，取下重錘裝置 4保持上、下兩個(gè)激光器位置不變，調(diào)節(jié)上、下兩個(gè)接收器分別與對(duì)應(yīng)的激光器對(duì)準(zhǔn)(使激光束垂直射入接收器入射孔)，直至用手指通過上、下兩光電門時(shí)，專用毫秒計(jì)能正常計(jì)時(shí) 5按動(dòng)YJ-LG-3自由落體重力加速度測(cè)定儀專用毫秒計(jì)功能鍵(使用方法見附錄)，選擇計(jì)時(shí)精度為0.0001s，(測(cè)完一組數(shù)據(jù)后，按動(dòng)復(fù)位鍵歸零)6用手指托住鋼球至落球定位孔，迅速松開手指，記錄鋼球自由下落通過上、下兩光電門的時(shí)間t1。 7用卷尺置于兩光電門之間

4、，測(cè)出兩激光束之間的距離S1。 8. 重復(fù)以上步驟，測(cè)量八組數(shù)據(jù)，求平均值 9重復(fù)以上步驟，改變兩光電門距離，用卷尺置于兩光電門之間，測(cè)出兩激光束之間的距離S2，測(cè)量八組t2數(shù)據(jù)，求平均值10將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入下表并按式(8)計(jì)算重力加速度g求其誤差六、思考題 1應(yīng)用求重力加速度為什么會(huì)產(chǎn)生誤差? 2用式(8)測(cè)重力加速度時(shí)，為什么兩光電門距離大些好? 3以誤差分析說明。用式(8)測(cè)g時(shí)， (1) A要靠近頂部，即V0要小 (2) C要靠近底部。即t2要小 (3) B的位置有一個(gè)最佳值，根據(jù)所用儀器的實(shí)際數(shù)據(jù)，估算B應(yīng)在什么位置較好4如果數(shù)字毫秒計(jì)可以測(cè)量出小球通過某一位置A的擋光時(shí)間t，并認(rèn)為擋光距離就是小球的直徑d，那么小球通過A點(diǎn)的瞬時(shí)速度問：能不能由公式 和測(cè)g?（h是小球自由下落到A點(diǎn)的距離）。 附錄：毫秒計(jì)的使用一、技術(shù)指標(biāo) l、顯示方式：5位LED數(shù)碼管 2、計(jì)時(shí)范圍：0.0ms-100min 3、光電輸入：雙路、2門 4、電源電壓：AC 220(10)V二、工作原理 本機(jī)以單片微機(jī)為中央處理器，并編入自由落體重力加速度實(shí)驗(yàn)相近適應(yīng)的數(shù)據(jù)處理程序采用激光光電門觸發(fā)和手動(dòng)計(jì)時(shí)通過功能選擇復(fù)位鍵輸入指令，由中央處理器處理。LED數(shù)碼顯示屏顯示測(cè)量結(jié)果三、按鍵的功能： 1、功能鍵：用于量程的選擇反復(fù)按下功能，可選擇適當(dāng)?shù)?/p>