实验原理:倾斜轨上的加速度 与重力加速度 的关系:设导轨倾角为 ,滑块质量为 ,则 由于滑块有气层的内摩擦 式中的比例系数 ,称为粘性阻尼常量,所以有 整理后有 与 的关系为:
用阿基米德原理测量重力加速度实验的工作原理 当物体被轻绳吊挂在液体中处于静止时,物体受重力、拉力与浮力作用而处于平衡状态。根据牛顿定律可知,在平衡状态下,G =f+f1,其中G 是物体受到的重力(等于Mg),f 是物体受到的拉力,f1是浮力。由阿基米德定律得,浮力f1 =ρg(V2 -V1),其中ρ是液体密度,(V2- V1)为液体体积的变化量,由此可推出测量重力加速度的计算公式g = f/[M -ρ(V2 -V1)]
基于阿基米德原理测量重力加速度的优点 利用阿基米德定律设计了测量重力加速度的一种新方法,其特征在于,在理论上突破了传统的测量原理,以质量与体积的测量来代替了原来的时间与距离等的测量,而且操作简便,物理过程清楚,易于取材,实验误差也较小,运用阿基米德原理测量重力加速度使实验结果更加合理,而且实验过程中的逻辑推理、理论分析和实验验证充分体现了物理学理论和实验密不可分的特点,可激发学生的学习兴趣、创新意识和创造能力,这为测量重力加速度,扩展实验内容,开拓学生的视野提供了另一条有效途径。。
总结 科学地设计实验方案、合理地选择实验仪器、运用误差理论寻求减小误差的方法,做出令人满意的实验结果,是对我们进行实验探究的基本要求。基于阿基米德原理测量重力加速度所用实验仪器设备较为简单,实验过程清晰明了,实验误差相对较小,实验结果相对精确,是测量重力加速度的一个有效的方案。
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