[发明专利]测定重力加速度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测定重力加速度的方法，在教学实验中，或建筑、物理等众多领域都有广泛应用。

背景技术

目前，国内测量重力加速度的方法，选用的是数字毫秒计的S₂或g档等，在操作过程中需要读取支架上刻度尺所测高度差和数字毫秒计读数，之后共同代入公式计算，在测定前需反复调节落体吸附装置，难度很大，操作复杂。测定后计算量大，同时也有很大误差，一般达到9.5％。

采用本方法测量，只通过对数字毫秒计的一些简单调节后，便可直接测得重力加速度的值，无需计算，在操作时也无需调节落体吸附装置，且误差降至0.010％～0.050％。使用本方法可大大提高实验结果的准确性，同时减少了工作量和实验所需时间。

发明内容

现有重力加速度的测量方法存在着操作复杂，数据计算量大，误差大的缺点，为克服这些问题，本发明提出一种新的测定重力加速度的方法。

本发明采取的技术方案是，本发明的测定重力加速度的方法包括以下操作步骤，

步骤1，打开电源；

步骤2，按下数字毫秒计上的“功能”键，根据指示灯提示，将数字毫秒计调到“S₂”档；

步骤3，换下“转换”键，将单位调换到“cm/s”档；

步骤4，再次按下“功能”键，将毫米计打到“a”档，并开始测量和记录；

步骤5，选取一金属槽型挡光片为落体物，将其从数字毫秒计上最高处的光电门上方自由释放，并使其依次经过高处和低处的光电门，注意保证挡光片竖直下落；

步骤6，记下数字毫秒计显示的读数，示数即重力加速度的值。

本发明的有益效果：采用本方法测量，能将误差降至0.010％～0.050％。在教学领用中使用本方法可大大提高实验结果的准确性，同时减少了工作量和实验所需时间，推而广之，在其他相关领域也可广泛应用。

附图说明

图1测定重力加速度的器材连接关系图；

图2测定重力加速度的方法示意图。

具体实施方式

利用本发明测定重力加速度，用到的器材连接关系如图1所示。

测定重力加速度的方法按以下操作步骤进行操作，如图2所示，

步骤1，打开电源；

步骤2，按下数字毫秒计上的“功能”键，根据指示灯提示，将数字毫秒计调到“S₂”档；

步骤3，换下“转换”键，将单位调换到“cm/s”档；

步骤4，再次按下“功能”键，将数字毫秒计打到“a”档，并开始测量和记录；

步骤5，选取金属槽型挡光片为自由落体物，将其从毫秒计上最高处的光电门上方自由释放，并使其依次经过高处和低处的光电门，注意保证挡光片竖直下落；

步骤6，记下数字毫秒计显示的读数，示数即重力加速度的值。

重复上述步骤进行多次测量，将多次测量的示数取均值并计算相对误差。

选取大连为实验数据测量地点，该地区重力加速度实际值g＝980.11cm/s²。

利用本发明所述步骤进行测量，完成步骤6后，记录其中六组重力加速度的值分别为：g₁＝979.91cm/s²，g₂＝980.40cm/s²，g₃＝979.69cm/s²，g₄＝980.01cm/s²，g₅＝980.46cm/s²，g₆＝979.98cm/s²。

相对误差△的计算公式为：△＝|(g₁-g)/g|，

将本地加速度实际值g及测量值g₁，g₂，g₃，g₄，g₅，g₆依次代入上述公式，得到△₁≈0.020％，△₂≈0.030％，△₃≈0.043％，△₄≈0.010％，△₅≈0.036％，△₆≈0.013％，可见各次测量的误差均在0.010％～0.050％之间。