全文预览已结束
下载本文档
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
用凯特摆测量重力加速度 实验目的:学习凯特摆的实验设计思想和技巧,掌握一种比较精确的测量重力加速度的方法。实验原理:1、当摆幅很小时,刚体绕O轴摆动的周期:刚体质量m,重心G到转轴O的距离h,绕O轴的转动惯量I,复摆绕通过重心G的转轴的转动惯量为IG 。当G轴与O轴平行时,有I=IG+mh2 复摆的等效摆长l=( IG+mh2 )/mh2、利用复摆的共轭性:在复摆重心G旁,存在两点O和O,可使该摆以O为悬点的摆动周期T与以O为悬点的摆动周期T相同,可证得|OO|=l,可精确求得l。3、对于凯特摆,两刀口间距就是l,可通过调节A、B、C、D四摆锤得位置使正、倒悬挂时得摆动周期TT。4/g=(T+T)/2l + (T-T)/2(2h-l) = a + b实验仪器:凯特摆、光电探头、米尺、数字测试仪。实验内容:1、仪器调节选定两刀口间得距离即该摆得等效摆长l,使两刀口相对摆杆基本对称,并相互平行,用米尺测出l的值,粗略估算T值。将摆杆悬挂到支架上水平的V形刀承上,调节底座上的螺丝,借助于铅垂线,使摆杆能在铅垂面内自由摆动,倒挂也如此。将光电探头放在摆杆下方,让摆针在摆动时经过光电探测器。让摆杆作小角度摆动,待稳定后,按下reset钮,则测试仪开始自动记录一个周期的时间。2、测量摆动周期T和T调整四个摆锤的位置,使T和T逐渐靠近,差值小于0.001s,测量正、倒摆动10个周期的时间10T和10T各测5次取平均值。3、计算重力加速度g及其标准误差g 。将摆杆从刀承上取下,平放在刀口上,使其平衡,平衡点即重心G。测出|GO|即h,代入公式计算g。推导误差传递公式计算g 。实验数据处理:1、l的值l=(l+l+l)=74.17cm0.03055cm,uA =/=0.01764cm,A tP uA =1.32*0.01764=0.02328cmuB=B /C=0.1/3=0.03333cmuL =0.04066cmTe =1.729s2、T和T的值T1.72746s2.525*10s,uA =/=1.129*10sA tP uA =1.14*0.0001129=1.287*10suB=B /C=0.0001/3=0.3333*10suT1 =1.329*10sT=1.72751s1.469*10s,uA =/=0.6570*10sA tP uA =1.14*0.00006570=0.7489*10suB=B /C=0.0001/3=0.3333*10suT2 =0.8197*10s3、重力加速度gh=44.46cmg=4/(T+T)/2l + (T-T)/2(2h-l) =4/(1.72746+1.72751)/(2*74.17*10)+(1.72746-1.72751)/2*(2*44.46*10-74.17*10) =9.813m/sug0.68 =gl* uL +2 T/(T+T)uT1 +2 T/(T+T)uT2 =9.813*(74.17*10)*(0.04066*10)+2*1.72746/(1.72746+1.72751)*(1.329*10)+2*1.72751/(1.72746+1.72751)*(0.8197*10) =0.00545m/sug0.95 =2* ug0.68 =0.011 m/sg=(9.8130.011) m/s P=0.95思考题:1、凯特摆测重力加速度,在实验设计上有什么特点?避免了什么量的测量?降低了哪个量的测量精度?实验上如何来实现?答:凯特摆测重力加速度在实验设计上把不可测的量转换成可测的量,利用复摆上两点的共轭性,对难以精确测定的量,有些避免了对其的测量,不能避免的则降低了其测量精度。避免了对复摆转动惯量IG 的测量,降低了对重心G到悬点O的距离h的测量。实验上利用复摆上两点的共轭性,通过调节四个摆锤的位置,使得两刀口共轭,则两刀口距离即为等效摆长l,避免了对IG 的测量,此时正、倒悬挂的摆动周期基本相等,从而使4/g=a+b中不易精确求得的b项远小于a项,这样b项的不精确对测量结果产生的影响就微乎其微了。2、结合误差计算,你认为影响凯特摆测g精度的主要因素是什么?将所得的实验结果与当地的重力加速度的公认值相比较,你能得到什么结论?若有偏差,试分析之。答:从误差计算中,易得知影响凯特摆测重力加速度精度的主要因素是对等效摆长l的测量,因为是用米尺测l,所以测量误差较大。所得实验结果与当地重力加速度公认值相比:g0 9.7947m/s,相对误差d=(g-g0)/g0=1.9,可知凯特摆法得精度较高。此法的误差来源于:两刀口间距l的米尺测量误差,h的测量误差,摆锤在测量过程中受重力作用可能有所滑动,摆角的影响。3、摆的角振幅(即摆杆的偏转角)的大小,对实验结果有无影响?能否进行理论修正。答:有影响,且摆角越大影响越大。可以进行理论修正。单摆周期公式为,令l为复摆的等效摆长,则复摆周期公式为:,若正、倒悬挂时,摆的角振幅相等,则由T和T的公式消去IG ,可得:4(1+/16)/g=(T+T)/2l + (T-T)/2(2h-l) = a + b4、到本实验为止,你用了哪些方法测重力加速度?试比较其优缺点。从原理上讲,哪个方法最准确?为什么?答:单摆法测重力加速度、凯特摆法测重力加速度。单摆法的优点是实验装置简单、原理直接、直接测量量较少且容易测量,缺点是受悬线质量、悬线弹性、空气浮力影响较大,精度不高,有较大误差。凯特摆法的优点是用光电探头
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2024-2030年甲酸行业发展分析及投资战略研究报告
- 2024-2030年民宿行业发展分析及投资战略研究报告
- 2024-2030年中国制糖行业市场发展分析及投资前景与策略研究报告
- 2024-2030年中国保险中介行业市场深度分析与投资前景预测报告
- 2024-2030年中国3C自动化设备行业市场深度分析及前景趋势与投资战略研究报告
- 期中检测卷(1-4单元)(试题)-2023-2024学年人教版数学一年级下册+
- 五年级上册数学教案-练习四(一)-北师大版
- 2024年合成材料抗氧化剂市场分析及竞争策略报告
- Module 12 Unit 1 公开课教学设计(外研版九年级英语上册)
- 2022-2023学年部编版七年级语文下册阶段性培优冲刺卷【第三单元】检测题(过关卷)(原卷版)
- 新视野商务英语视听说(上):第四版教学课件U9
- 2023年03月上半年黑龙江齐齐哈尔大学公开招聘工作人员66人笔试题库含答案解析
- 《习近平总书记关于安全生产重要论述》考试题库250题(含各题型)
- 七年级上学期期末考试数学试卷分析-报告
- 我的连衣裙【经典绘本】
- 【水力学】-《水力学》选择题库
- 2023年吉林省长春市高考英语质检试卷(四)-普通用卷
- 中级消防维保理论考试试题题库及答案
- 消防工程智能应急照明及疏散系统专项施工方案
- 易制爆化学品防盗抢防恐袭应急预案
- 《最贤的妻 最才的女 杨绛传》读书笔记思维导图PPT模板下载
评论
0/150
提交评论