基本信息
- 项目名称：
- 巧用光传感器测量重力加速度
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 数理
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本文介绍一种测量重力加速度的新方法，即利用光传感器，测量迈克尔逊干涉光路所在平台因单摆振动时引起微小形变，得到光强周期性变化的图表，通过图表得出振动周期，最后计算出重力加速度。测量过程通过电脑数据采集可实时观看，测量与演示效果良好。
- 详细介绍：
- 迄今为止已经有很多方法和理论来测量重力加速度g。本文旨在介绍一种测量重力加速度g的新方法，即利用Pasco光传感器，测量迈克尔逊干涉光路所在平台因单摆的振动时光强发生形变的情形，从而得到光强周期性变化的图表，通过图表得出周期T，最后通过单摆的周期公式求出重力加速度。利用数字采集器通过电脑进行实验数据采集，整个测量过程可实时观看，演示效果良好，测量数据可靠。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目 的：用Pasco光传感器测量重力加速度 基本思路：利用光传感器，设计迈克尔逊干涉光路测量所在平台因单摆振动时引起微小形变，得到光强周期性变化的图表，通过图表得出振动周期，最后用周期公式 ，计算出重力加速度。
科学性、先进性及独特之处
- 一般物理实验中测重力加速度实验误差主要来源于单摆周期测量误差，而设计迈克尔逊干涉光路测量所在平台因单摆振动时引起微小形变，利用Pasco光传感器测量光强周期性变化的图表，可以大大减少周期测量误差，本实验误差主要来源于长度测量。另外，本实验室方法在单摆的摆角非常小的情况下也能做到很精确的测量。整个实验测量过程通过电脑实时数据采集，利用电脑屏幕显示，在给学生测量演示时直观，效果良好，数据精确。
应用价值和现实意义
- 测重力加速度误差主要源于计时误差，而利用光传感器进行探测，并利用数据采集器进行电脑实时数据采集,大大减少计时误差,本实验误差主要来源于长度测量。利用这种方法测出重力加速度精确度相当高，测量结果与真实值的绝对误差为0.0591，相对误差为：0.61%。这种方法非常灵敏，在单摆的摆角非常小的情况下也能做到很精确的测量。整个实验测量过程通过数据采集器利用电脑屏幕实时显示，在给学生测量演示时直观，效果好。
学术论文摘要
- 本文介绍一种测量重力加速度的新方法，即利用光传感器，测量迈克尔逊干涉光路所在平台因单摆振动时引起微小形变，得到光强周期性变化的图表，通过图表得出振动周期，最后计算出重力加速度。测量过程通过电脑数据采集可实时观看，测量与演示效果良好。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 江西省三等奖
参考文献
- 【1】杨宏兵等，用传感器测定重力加速度实验两例[J]，物理教学探讨，2005年，第23卷（第7期），55-56. 【2】李传亮，用单摆测定重力加速度实验中的几点探讨[J]， 物理实验，2006年第26卷（第4期），28. 【3】陈涨涨等，单摆测重力加速度的研究[J]，温州师范学院学报(自然科学版)，2002年，第23卷（第3期），46-50. 【4】许红等，利用声音传感器测量重力加速度[J]，物理实验，2008年，第28卷（第2期），17-18. 【5】余剑敏等，测量不同的振动对全息照相的影响[J]，大学物理实验，2010年，第23卷（第2期），23-26. 【6】余剑敏等，全息平台固有频率的一种测量方法[J]，高师理科学刊，2010年，第30卷（第1期），58-60.
同类课题研究水平概述
- 一般实验室测量重力加速度常见方法是通过单摆的周期公式，得到单摆的周期和摆长求出重力加速度。实验中在测量周期和摆长时容易引入误差，导致测量不准确。 本文介绍信利用pasco光传感器，设计迈克尔逊干涉光路来测量所在平台因单摆的振动发生微小形变的情形，得到光强周期性变化的图表，通过电脑数据采集得到光强周期性变化的图表，从而测得单摆周期T，最后通过单摆的周期公式求出重力加速度。思路创新独到，有别于传统测量重力加速度的方法。更值得一提的是实验值与真实值的绝对误差为0.0591，相对误差为：0.61%，数据可靠、精确度很高。 从另外一个方面来看，这种方法非常灵敏，在单摆的摆角非常小的情况下也能做到很精确的测量。而且，整个实验测量过程通过数据采集器利用电脑屏幕实时显示，在给学生测量演示时直观，效果良好。
