大学物理实验课程设计实验报告
北方民族大学大学物理实验（设计性实验）实验报告
指导老师：王建明
姓
名：张国生
学
号：XX0233
学
院：信息与计算科学学院
班
级：05信计2班
重力加速度的测定
一、实验任务
精确测定银川地区的重力加速度
二、实验要求
测量结果的相对不确定度不超过5
三、物理模型的建立及比较
初步确定有以下六种模型方案：
方法一、用打点计时器测量
所用仪器为：打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生
电源等
利用自由落体原理使重物做自由落体运动选择理想纸带，找出起始点0，数出
时间为t的p点，用米尺测出op的距离为h，其中t秒×两点间隔数由公式
hgt22得g2ht2，将所测代入即可求得g
方法二、用滴水法测重力加速度
调节水龙头阀门，使水滴按相等时间滴下，用秒表测出
个（
取50100）水
滴所用时间t，则每两水滴相隔时间为t′t
，用米尺测出水滴下落距离h，
由公式hgt′22可得g2h
2t2
方法三、取半径为r的玻璃杯，内装适当的液体，固定在旋转台上旋转台绕其
对称轴以角速度ω匀速旋转，这时液体相对于玻璃杯的形状为旋转抛物面
重力加速度的计算公式推导如下：
取液面上任一液元a，它距转轴为x，质量为m，受重力mg、弹力
由动力学
知：
f
cosαmg0（1）
si
α＝mω2x（2）两式相比得tgαω2xg，又tgαdydx，∴dyω2xdxg，∴yxω2x2g∴gω2x22y将某点对于对称轴和垂直于对称轴最低点的直角坐标系的坐标x、y测出，将转台转速ω代入即可求得g方法四、光电控制计时法调节水龙头阀门，使水滴按相等时间滴下，用秒表测出
个（
取50100）水滴所用时间t，则每两水滴相隔时间为t′t
，用米尺测出水滴下落距离h，由公式hgt′22可得g2h
2t2方法五、用圆锥摆测量所用仪器为：米尺、秒表、单摆使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动，用直尺测量出h（见图1），用秒表测出摆锥
转所用的时间t，则摆锥角速度ω2π
t摆锥作匀速圆周运动的向心力fmgtgθ，而tgθrh所以mgtgθmω2r由以上几式得：g4π2
2ht2将所测的
、t、h代入即可求得g值方法六、单摆法测量重力加速度
在摆角很小时，摆动周期为：
则通过对以上六种方法的比较，本想尝试利用光电控制计时法来
测量，但因为实验室器材不全，故该方法无法进行；对其他几种方法反复比较，用单摆法测量重力加速度原理、方法都比较简单且最熟悉，仪器在实验室也很齐全，故利用该方法来测最为顺利，从而可以得到更为精确r