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FD-FSA-I型 新型落球法测重力加速度实验仪

(第五届高校物理仪器评比三等奖)

复旦天欣 2008年6月17日 发表
  

  地球吸引力,也称重力,指物体在地球表面受到的由地球质量引起的作用力。它遵从万有引力定律,与地球的质量和半径有关。地球的吸引力在地球表面不是处处相同,由于地球自转的离心力,它与地球的纬度有关。对重力加速度的测量是物理学中的基本实验项目,测量重力加速度的方法较多,这里我们将采用落球法来测量重力加速度。一切自由落体几乎都有恒定的加速度,当忽略气体介质阻力的影响,那物体自由下落的加速度则为重力加速度。气体介质阻力主要是由运动物体与气体粒子碰撞摩擦而产生的,通过升高实验管内的真空度可以有效地降低气体阻力的作用效果,更为准确地测量当地的重力加速度。

  本公司生产的 FD-FSA-I 型新型落球法测重力加速度实验仪,能够观测在低真空中轻重不同的两物体经过相同的高度自由下落的时间是一致的。该仪器具有以下优点:

1.可以在实验管内的不同气体密度情况下,测出轻重物体下落时间进行比较。并在真空条件下,准确地测量重力加速度;

2.采用机械式释放装置控制物体的下落,避免了原通用释放装置电磁铁剩磁影响,使之与计时开始时间同步;

3.采用阵列接收光电二极管大大增加了接收范围,水平线束激光光电门作为计时的触发装置,反应灵敏;

4.四位半数字显示计时,精确到 0.001s ,测量精度达到物理实验要求。

  该实验仪可以作为高校基础物理教学实验仪器,也可以用于高等院校普通物理演示实验。该仪器可作为低真空实验平台,研究气体介质对物体运动的作用效果。

实验项目

1.测量真空中轻重物体分别下落的时间,验证气体介质对物体运动的影响;

2.测量不同真空度下物体下落的时间,作物体下落时间和真空度的 t-P 图,研究它们之间的关系;

3.用米尺测出物体下落高度,利用公式算出重力加速度;(米尺自备)

4.如选配一个比重瓶,则可以测量空气密度 和气体普适常数 R ;(比重瓶选配,电子天平用户自备)

5.自主设计实验,探究不同气体介质对物体运动的影响和气体介质对声波传播的影响。

技术指标

1.立柱高度: 130cm ;

2.实验管:有机玻璃管为主体,长 100cm ,一头带有 机械式 释放装置及 霍尔开关 ,另一头为带有抽气阀门和高弹海绵垫;

3.实验玻璃管内的重样品为直径 20mm 的钢球,轻样品为直径 20mm 的塑料小球和边长 20mm 的泡沫塑料块(内嵌大头针,确保能被磁钢吸持);

4.计时器量程: 0-9.999s ,分辨率 0.001s ;

5.真空泵: 旋片式,功率 0.18 千瓦,抽速 1 升 / 秒,转速为 1400 转 / 分,极限真空为 6Pa ,进气口外径 8mm ,带开关;

6.真空表:用负压表示真空度的大小,量程 -0.1~0MPa ,最小分度 0.002MPa 。

 

 

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