妙用阿特伍德机测量重力加速度

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  摘 要: 本文介绍了用阿特伍德机测量重力加速度的原理和测量方法。用该测量方法测量重力加速度的精度较高,而且测量的自动化程度也较高。
  关键词: 阿特伍德机 牛顿第二定律 重力加速度
  
  测量重力加速度的实验是中学物理实验中比较经典的一个实验,所采用的测量方法也较多,中学常见方法有打点计时法、单摆法等。众多实验方法的选择和比较,能很好地开阔学生的视野,从而大大提高学生学习物理的兴趣,取得更好的教学效果。笔者在此再介绍一种测量重力加速度的实验方法——阿特伍德机法。
  
  一、实验原理
  
  英国剑桥大学物理教师阿特伍德(George-Atwood,1746-1807)为验证牛顿第二定律而设计的滑轮装置,称作“阿特伍德机”,该机是最早出现的验证牛顿第二定律的最好设备。
  
  二、实验方法及装置
  
  本实验的设计装置中采用了实验室常用的CS-Z型智能数字测时器。CS-Z型智能数字测时器是一种通用测时仪器,与气垫导轨配合,可以进行多种力学实验(如牛顿第二定律的研究实验),测的精度可靠的计时数据,也可用于其他测时场合。测时器有二路光电门信号输入(电脉冲信号输入)和一路电频率信号输入。机器连接的光电门被挡光时,测时器可测得二次挡光之间的时间(范围可在50ms—99s之间)。利用频率输入口,可测得输入信号的频率(可测频率范围1HZ—500KHZ)。
  该测时器还具有数据的存贮功能和运算功能,可直接测出平均速度和平均加速度。另外,它还提供了事件计数、测周期和碰撞数据等功能。
  
  参考文献:
  [1]漆安慎,杜婵英.力学.北京:高等教育出版社,2000.
  [2]李逎伯.物理学.北京:高等教育出版社,1993.
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