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分別用單擺和復(fù)擺測(cè)量本地重力加速度的對(duì)比研究畢業(yè)論文-免費(fèi)閱讀

  

【正文】 參考文獻(xiàn)[1] [M]. :高等教育出版社,:116~160[2] 揚(yáng)長(zhǎng)銘,田永紅,王陽(yáng)恩,程慶華. 物理實(shí)驗(yàn)[M]. 武漢:武漢大學(xué)出版社,:60~66[3] 唐貴平,李西南,[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備,2002,(8):21~22[4] 石承剛.“單擺測(cè)當(dāng)?shù)刂亓铀俣葘?shí)驗(yàn)淺析”[J].中學(xué)生數(shù)理化(高二版),2011,(Z1):63~64[5] 李本蒼,魏生賢,李會(huì). 重力加速度測(cè)量方法的比較研究[J].科技世界,2013,(35):173~174[6] 徐軍華,徐蘭珍,——復(fù)擺法[J]. 西安郵電學(xué)院學(xué)報(bào). 2004,(3):93~94[7] [J]. 曲靖師范學(xué)院學(xué)報(bào). 1989,(03):43~44 [8] [J]. 數(shù)理化學(xué)習(xí). 2008,(11):57~58 [9] [J]. 山西教育(招生考試). 2007,(01):33~34 [10] 吳巧云. 物理實(shí)驗(yàn)選擇題三則[J]. 第二課堂(高中版). 2004,(01): 44~45[11] [J]. 廣東教育(綜合版). 2006(02):55~56[12] [J]. 物理實(shí)驗(yàn). 2006,(04): 43~44[13] 易德文,[J]. 物理實(shí)驗(yàn). 2003,(07): 54~55[14] [J]. 貴州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003,(03) :26~27[15] 郝建明,李詠波,[J]. 云南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004,(03):34~35 [16] 陳漲漲,[J]. 溫州師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002,(03) :45~46[17] [J]. 張家口師專學(xué)報(bào). 2000,(02):34~35 [18] [J]. 技術(shù)物理教學(xué). 2003,(03):59~60 [19] [J]. 技術(shù)物理教學(xué). 2005,(03): 137~138[20] [J]. 中學(xué)物理教學(xué)參考. 2012, (4):24~25[21] 劉華. 單擺復(fù)擺在不同擺角情形下的特性分析[J]. 科技創(chuàng)業(yè)刊. 2013, (2): 139~140第19頁(yè)(共20頁(yè))致謝致謝本文是在指導(dǎo)老師程慶華教授的悉心指導(dǎo)下完成的。但是從測(cè)量原理分析來(lái)看,復(fù)擺測(cè)量重力加速度要比單擺測(cè)量重力加速度結(jié)果要精確。 單擺復(fù)擺測(cè)量重力加速度精確度對(duì)比利用單擺和復(fù)擺測(cè)量的重力加速度如下表表8 單擺復(fù)擺測(cè)量本地重力加速度數(shù)據(jù)對(duì)比實(shí)驗(yàn)儀器單擺梯形復(fù)擺條形復(fù)擺測(cè)量結(jié)果(N/kg)測(cè)量誤差(與荊州)%%%從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中可以看出,在外界環(huán)境相同的情況下,利用單擺和復(fù)擺測(cè)出的重力加速度與本地重力加速度的公認(rèn)值相比均存在一定的誤差。對(duì)于復(fù)擺轉(zhuǎn)軸處的轉(zhuǎn)孔應(yīng)保證垂直于復(fù)擺所在的平面,這樣才能保證復(fù)擺能在豎直的平面上運(yùn)動(dòng)[14]。如,則叫等值擺長(zhǎng),因長(zhǎng)為的單擺和對(duì)懸點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為、質(zhì)心和懸點(diǎn)間的距離為的復(fù)擺有相同的周期,故又叫振動(dòng)中心。復(fù)擺法以擺幅較小時(shí)剛體繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的周期公式為基礎(chǔ)進(jìn)行測(cè)量重力加速度g。(1)梯形復(fù)擺數(shù)據(jù)記錄及表格:①下盤質(zhì)量m0= (kg); 復(fù)擺質(zhì)量m=(kg);g = m/s2②幾何尺寸測(cè)量:鋼直尺最小分度值 1 mm; 游標(biāo)卡尺最小分度值 mm;零點(diǎn)修正值 mm表2 三線擺測(cè)量上下孔間距及上下盤距離的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)項(xiàng)目次數(shù)上下盤距離H(cm)上盤孔間距a(mm)下盤孔間距b(mm)Hiaibi12345平 均③周期測(cè)量:;表3 三線擺測(cè)量梯形復(fù)擺周期的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格項(xiàng)目次數(shù)下盤的周期T0(s)下盤加復(fù)擺后的周期T(s)50T0iT0i50TiTi12345平 均④轉(zhuǎn)軸到質(zhì)心的距離 L=(經(jīng)多次測(cè)量的平均值)計(jì)算:帶入數(shù)據(jù)得:J= 由平行軸定理得過轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J轉(zhuǎn)=J+md2= (2)條形復(fù)擺實(shí)驗(yàn)記錄表格:①下盤質(zhì)量m0= (kg); 復(fù)擺質(zhì)量m=(kg);g = m/s2②幾何尺寸測(cè)量:鋼直尺最小分度值 1 mm; 游標(biāo)卡尺最小分度值 mm;零點(diǎn)修正值 mm表4 三線擺測(cè)量上下孔間距的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)項(xiàng)目次數(shù)上下盤距離H(cm)上盤孔間距a(mm)下盤孔間距b(mm)Hiaibi12345平 均③周期測(cè)量:;表5 三線擺測(cè)量條形復(fù)擺是周期實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)項(xiàng)目次數(shù)下盤的周期T0(s)下盤加復(fù)擺后的周期T(s)50T0iT0i50TiTi12345平 均 ④轉(zhuǎn)軸到質(zhì)心的距離 L=計(jì)算:帶入數(shù)據(jù)得:J= 由平行軸定理得過轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J轉(zhuǎn)=J+md2= 復(fù)擺測(cè)量重力加速度原理如圖右圖所示,剛體繞固定軸O在豎直平面內(nèi)作左右擺動(dòng),C是該物體的質(zhì)心,與軸O的距離為,為其擺動(dòng)角度。(4) 待下盤扭擺穩(wěn)定后,用秒表測(cè)出連續(xù)擺動(dòng)50個(gè)周期的時(shí)間,重復(fù)5次,然后算出周期T0的平均值。因?yàn)椋?。另外?fù)擺在轉(zhuǎn)時(shí)很容易晃動(dòng)。通過比較用有機(jī)玻璃,鋼鐵還有木材制作相同大小,相同形狀的剛體對(duì)轉(zhuǎn)軸的壓力大小發(fā)現(xiàn):用鋼鐵制作的復(fù)擺對(duì)轉(zhuǎn)軸的壓力大于用有機(jī)玻璃制作的復(fù)擺對(duì)轉(zhuǎn)軸的壓力,用有機(jī)玻璃制作的復(fù)擺對(duì)轉(zhuǎn)軸的壓力大于用木材制作的復(fù)擺對(duì)轉(zhuǎn)軸的壓力。因此在制作復(fù)擺的過程中重點(diǎn)就是考慮如何減少?gòu)?fù)擺與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦。在OC的延長(zhǎng)線上取O′點(diǎn)使OO′=l(l稱等價(jià)擺長(zhǎng))則此點(diǎn)稱為復(fù)擺的擺動(dòng)中心。3. 用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球直徑d,重復(fù)測(cè)量5次。),圓弧可以近似看成直線,合力f也可以近似地看做沿著這一直線。通過對(duì)單擺和復(fù)擺的對(duì)比研究可以更方便的讓人們了解單擺和復(fù)擺的差別,更好的了解單擺和復(fù)擺在測(cè)量重力加速方面各自的優(yōu)勢(shì)。所以有必要對(duì)單擺和復(fù)擺測(cè)量重力加速度做一個(gè)比較全面的對(duì)比研究。劉華在他的單擺復(fù)擺在不同擺角情形下的特性分析中證明了單擺和復(fù)擺在較小角度的情況下,作用期性簡(jiǎn)諧振動(dòng),具有等時(shí)性,當(dāng)擺角較大時(shí),分析了周期與擺角之間存在復(fù)雜關(guān)系,并分析了誤差情況[21]。精確的測(cè)量當(dāng)?shù)刂亓铀俣染哂兄匾囊饬x。在眾多測(cè)量重力加速度的方法中,用單擺法和復(fù)擺法來(lái)測(cè)量重力加速度是用的相對(duì)較多的兩種方法。準(zhǔn)確測(cè)量地球各點(diǎn)的絕對(duì)重力加速度值,對(duì)國(guó)防建設(shè)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)和科學(xué)研究有著十分重要的意義。對(duì)比的內(nèi)容主要是對(duì)單擺和復(fù)擺測(cè)量本地重力加速度的原理,單擺和復(fù)擺的制作過程難易程度,單擺和復(fù)擺在測(cè)量本地重力加速度過程中操作難易程度,最后對(duì)單擺和復(fù)擺測(cè)量本地重力加速度的精確性做對(duì)比分析。六、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)所必須具備的工作條件及解決的辦法(一)工作條件:(1) 具備與本研究有關(guān)的國(guó)內(nèi)外期刊、電子文獻(xiàn)資料、相關(guān)專業(yè)圖書考料;(2) 學(xué)校機(jī)房與學(xué)院機(jī)房提供上機(jī)條件;(3) 學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)室提供實(shí)驗(yàn)條件;(二)解決辦法:(1) 到本校圖書館和學(xué)院資料室進(jìn)行國(guó)內(nèi)外期刊、電子文獻(xiàn)資料、相關(guān)專業(yè)圖書考料等大量文獻(xiàn)閱覽;(2) 在實(shí)驗(yàn)室中熟悉實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、做實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù),并進(jìn)行處理;七、工作的主要階段、進(jìn)度與時(shí)間安排 1月15日~2月18日 收集資料,完成文獻(xiàn)翻譯; 2月19日~2月28日 閱讀相關(guān)文獻(xiàn),完成開題報(bào)告初稿; 3月1日~3月7日 完成開題報(bào)告; 3月9日~4月25日 利用單擺復(fù)擺測(cè)量當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋? 4月26日~5月30日 數(shù)值計(jì)算、結(jié)果分析、撰寫論文初稿; 5月31日~6月02日 送給指導(dǎo)教師修改; 6月03日~6月07日 根據(jù)指導(dǎo)教師修改意見修改論文定稿; 6月08日~6月20日 準(zhǔn)備論文答辯材料;八、指導(dǎo)教師審查意見指導(dǎo)教師: 年  月  日 長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))指導(dǎo)教師評(píng)審意見學(xué)生姓名王新霞專業(yè)班級(jí)物理11001班畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題目分別用單擺復(fù)擺測(cè)量本地重力加速度的對(duì)比研究指導(dǎo)教師程慶華職 稱教授評(píng)審日期評(píng)審參考內(nèi)容:畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的研究?jī)?nèi)容,研究方法及研究結(jié)果,難度及工作量,質(zhì)量和水平,存在的主要問題與不足。劉漢臣等人利用加錘擺測(cè)量重力加速度的方法進(jìn)行了討論,導(dǎo)出了周期不變點(diǎn)的位置公式。由于單擺復(fù)擺構(gòu)造簡(jiǎn)單,制作方便,故長(zhǎng)期以來(lái)為人們喜用,現(xiàn)已成為物理實(shí)驗(yàn)中最基本、最常用的實(shí)驗(yàn)。而單擺和復(fù)擺測(cè)重力加速度都是傳統(tǒng)的經(jīng)典力學(xué)實(shí)驗(yàn)。任務(wù)書批準(zhǔn)日期 年
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