基本信息
- 項目名稱：
- 巧用光傳感器測量重力加速度
- 小類：
- 數(shù)理
- 簡介：
- 本文介紹一種測量重力加速度的新方法，即利用光傳感器，測量邁克爾遜干涉光路所在平臺因單擺振動時引起微小形變，得到光強周期性變化的圖表，通過圖表得出振動周期，最后計算出重力加速度。測量過程通過電腦數(shù)據(jù)采集可實時觀看，測量與演示效果良好。
- 詳細介紹：
- 迄今為止已經(jīng)有很多方法和理論來測量重力加速度g。本文旨在介紹一種測量重力加速度g的新方法，即利用Pasco光傳感器，測量邁克爾遜干涉光路所在平臺因單擺的振動時光強發(fā)生形變的情形，從而得到光強周期性變化的圖表，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行實驗數(shù)據(jù)采集，整個測量過程可實時觀看，演示效果良好，測量數(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光傳感器測量重力加速度 基本思路：利用光傳感器，設(shè)計邁克爾遜干涉光路測量所在平臺因單擺振動時引起微小形變，得到光強周期性變化的圖表，通過圖表得出振動周期，最后用周期公式 ，計算出重力加速度。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 一般物理實驗中測重力加速度實驗誤差主要來源于單擺周期測量誤差，而設(shè)計邁克爾遜干涉光路測量所在平臺因單擺振動時引起微小形變，利用Pasco光傳感器測量光強周期性變化的圖表，可以大大減少周期測量誤差，本實驗誤差主要來源于長度測量。另外，本實驗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量。整個實驗測量過程通過電腦實時數(shù)據(jù)采集，利用電腦屏幕顯示，在給學(xué)生測量演示時直觀，效果良好，數(shù)據(jù)精確。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 測重力加速度誤差主要源于計時誤差，而利用光傳感器進行探測，并利用數(shù)據(jù)采集器進行電腦實時數(shù)據(jù)采集,大大減少計時誤差,本實驗誤差主要來源于長度測量。利用這種方法測出重力加速度精確度相當(dāng)高，測量結(jié)果與真實值的絕對誤差為0.0591，相對誤差為：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量。整個實驗測量過程通過數(shù)據(jù)采集器利用電腦屏幕實時顯示，在給學(xué)生測量演示時直觀，效果好。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本文介紹一種測量重力加速度的新方法，即利用光傳感器，測量邁克爾遜干涉光路所在平臺因單擺振動時引起微小形變，得到光強周期性變化的圖表，通過圖表得出振動周期，最后計算出重力加速度。測量過程通過電腦數(shù)據(jù)采集可實時觀看，測量與演示效果良好。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 江西省三等獎
參考文獻
- 【1】楊宏兵等，用傳感器測定重力加速度實驗兩例[J]，物理教學(xué)探討，2005年，第23卷（第7期），55-56. 【2】李傳亮，用單擺測定重力加速度實驗中的幾點探討[J]， 物理實驗，2006年第26卷（第4期），28. 【3】陳漲漲等，單擺測重力加速度的研究[J]，溫州師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)，2002年，第23卷（第3期），46-50. 【4】許紅等，利用聲音傳感器測量重力加速度[J]，物理實驗，2008年，第28卷（第2期），17-18. 【5】余劍敏等，測量不同的振動對全息照相的影響[J]，大學(xué)物理實驗，2010年，第23卷（第2期），23-26. 【6】余劍敏等，全息平臺固有頻率的一種測量方法[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
- 一般實驗室測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求出重力加速度。實驗中在測量周期和擺長時容易引入誤差，導(dǎo)致測量不準確。 本文介紹信利用pasco光傳感器，設(shè)計邁克爾遜干涉光路來測量所在平臺因單擺的振動發(fā)生微小形變的情形，得到光強周期性變化的圖表，通過電腦數(shù)據(jù)采集得到光強周期性變化的圖表，從而測得單擺周期T，最后通過單擺的周期公式求出重力加速度。思路創(chuàng)新獨到，有別于傳統(tǒng)測量重力加速度的方法。更值得一提的是實驗值與真實值的絕對誤差為0.0591，相對誤差為：0.61%，數(shù)據(jù)可靠、精確度很高。 從另外一個方面來看，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量。而且，整個實驗測量過程通過數(shù)據(jù)采集器利用電腦屏幕實時顯示，在給學(xué)生測量演示時直觀，效果良好。
