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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 巧用光傳感器測(cè)量重力加速度
- 小類：
- 數(shù)理
- 簡(jiǎn)介：
- 本文介紹一種測(cè)量重力加速度的新方法，即利用光傳感器，測(cè)量邁克爾遜干涉光路所在平臺(tái)因單擺振動(dòng)時(shí)引起微小形變，得到光強(qiáng)周期性變化的圖表，通過圖表得出振動(dòng)周期，最后計(jì)算出重力加速度。測(cè)量過程通過電腦數(shù)據(jù)采集可實(shí)時(shí)觀看，測(cè)量與演示效果良好。
- 詳細(xì)介紹：
- 迄今為止已經(jīng)有很多方法和理論來測(cè)量重力加速度g。本文旨在介紹一種測(cè)量重力加速度g的新方法，即利用Pasco光傳感器，測(cè)量邁克爾遜干涉光路所在平臺(tái)因單擺的振動(dòng)時(shí)光強(qiáng)發(fā)生形變的情形，從而得到光強(qiáng)周期性變化的圖表，通過圖表得出周期T，最后通過單擺的周期公式求出重力加速度。利用數(shù)字采集器通過電腦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集，整個(gè)測(cè)量過程可實(shí)時(shí)觀看，演示效果良好，測(cè)量數(shù)據(jù)可靠。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目 的：用Pasco光傳感器測(cè)量重力加速度 基本思路：利用光傳感器，設(shè)計(jì)邁克爾遜干涉光路測(cè)量所在平臺(tái)因單擺振動(dòng)時(shí)引起微小形變，得到光強(qiáng)周期性變化的圖表，通過圖表得出振動(dòng)周期，最后用周期公式 ，計(jì)算出重力加速度。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 一般物理實(shí)驗(yàn)中測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)誤差主要來源于單擺周期測(cè)量誤差，而設(shè)計(jì)邁克爾遜干涉光路測(cè)量所在平臺(tái)因單擺振動(dòng)時(shí)引起微小形變，利用Pasco光傳感器測(cè)量光強(qiáng)周期性變化的圖表，可以大大減少周期測(cè)量誤差，本實(shí)驗(yàn)誤差主要來源于長(zhǎng)度測(cè)量。另外，本實(shí)驗(yàn)室方法在單擺的擺角非常小的情況下也能做到很精確的測(cè)量。整個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)量過程通過電腦實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，利用電腦屏幕顯示，在給學(xué)生測(cè)量演示時(shí)直觀，效果良好，數(shù)據(jù)精確。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 測(cè)重力加速度誤差主要源于計(jì)時(shí)誤差，而利用光傳感器進(jìn)行探測(cè)，并利用數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行電腦實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集,大大減少計(jì)時(shí)誤差,本實(shí)驗(yàn)誤差主要來源于長(zhǎng)度測(cè)量。利用這種方法測(cè)出重力加速度精確度相當(dāng)高，測(cè)量結(jié)果與真實(shí)值的絕對(duì)誤差為0.0591，相對(duì)誤差為：0.61%。這種方法非常靈敏，在單擺的擺角非常小的情況下也能做到很精確的測(cè)量。整個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)量過程通過數(shù)據(jù)采集器利用電腦屏幕實(shí)時(shí)顯示，在給學(xué)生測(cè)量演示時(shí)直觀，效果好。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本文介紹一種測(cè)量重力加速度的新方法，即利用光傳感器，測(cè)量邁克爾遜干涉光路所在平臺(tái)因單擺振動(dòng)時(shí)引起微小形變，得到光強(qiáng)周期性變化的圖表，通過圖表得出振動(dòng)周期，最后計(jì)算出重力加速度。測(cè)量過程通過電腦數(shù)據(jù)采集可實(shí)時(shí)觀看，測(cè)量與演示效果良好。
獲獎(jiǎng)情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 江西省三等獎(jiǎng)
參考文獻(xiàn)
- 【1】楊宏兵等，用傳感器測(cè)定重力加速度實(shí)驗(yàn)兩例[J]，物理教學(xué)探討，2005年，第23卷（第7期），55-56. 【2】李傳亮，用單擺測(cè)定重力加速度實(shí)驗(yàn)中的幾點(diǎn)探討[J]， 物理實(shí)驗(yàn)，2006年第26卷（第4期），28. 【3】陳漲漲等，單擺測(cè)重力加速度的研究[J]，溫州師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2002年，第23卷（第3期），46-50. 【4】許紅等，利用聲音傳感器測(cè)量重力加速度[J]，物理實(shí)驗(yàn)，2008年，第28卷（第2期），17-18. 【5】余劍敏等，測(cè)量不同的振動(dòng)對(duì)全息照相的影響[J]，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2010年，第23卷（第2期），23-26. 【6】余劍敏等，全息平臺(tái)固有頻率的一種測(cè)量方法[J]，高師理科學(xué)刊，2010年，第30卷（第1期），58-60.
同類課題研究水平概述
- 一般實(shí)驗(yàn)室測(cè)量重力加速度常見方法是通過單擺的周期公式，得到單擺的周期和擺長(zhǎng)求出重力加速度。實(shí)驗(yàn)中在測(cè)量周期和擺長(zhǎng)時(shí)容易引入誤差，導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)確。 本文介紹信利用pasco光傳感器，設(shè)計(jì)邁克爾遜干涉光路來測(cè)量所在平臺(tái)因單擺的振動(dòng)發(fā)生微小形變的情形，得到光強(qiáng)周期性變化的圖表，通過電腦數(shù)據(jù)采集得到光強(qiáng)周期性變化的圖表，從而測(cè)得單擺周期T，最后通過單擺的周期公式求出重力加速度。思路創(chuàng)新獨(dú)到，有別于傳統(tǒng)測(cè)量重力加速度的方法。更值得一提的是實(shí)驗(yàn)值與真實(shí)值的絕對(duì)誤差為0.0591，相對(duì)誤差為：0.61%，數(shù)據(jù)可靠、精確度很高。 從另外一個(gè)方面來看，這種方法非常靈敏，在單擺的擺角非常小的情況下也能做到很精確的測(cè)量。而且，整個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)量過程通過數(shù)據(jù)采集器利用電腦屏幕實(shí)時(shí)顯示，在給學(xué)生測(cè)量演示時(shí)直觀，效果良好。
