赵佳乐,张嘉禾,于永江

• 1:鲁东大学物理与光电工程学院

摘要(Abstract)：

气垫导轨测量重力加速度实验中，由于滑块运动的瞬时速度用平均速度代替的理论近似，给加速度测量带来了无法消除的系统误差。本文用控制变量法，研究了挡光片宽度d、滑块静止释放时离第一个光电门的距离L、两光电门间距S和气垫导轨倾角θ等四个参量对该系统误差的影响。研究表明，d值的大小对该系统误差的影响最大，且d值越大影响越大；L对该系统误差的影响次之，且L值越大影响越小；S值的影响较小，也是S值越大影响越小；不考虑滑块运动阻力的理想情况下，θ对该系统误差没有影响；该近似导致了重力加速度的测量值比真值偏大；实验中d、L和S取值分别小于1cm、大于20cm和大于40cm,将是减小该系统误差较好的参数取值。

关键词(KeyWords)： 气垫导轨;重力加速度;系统误差;误差分析

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 山东省高等教育本科教改项目(M2018X069);; 教育部产学合作协同育人项目(No201902282034);; 鲁东大学专创融合课程建设项目

作者(Author): 赵佳乐,张嘉禾,于永江

参考文献(References)：

• [1] 王中元.单摆法测重力加速度的系统误差计算与分析[J].湖北师范大学学报(自然科学版),2019,169(3):86-89.WANG Z Y.The systematic error analysis and calculation on measurement of gravity acceleration by single pendulum[J].Journal of Hubei Normal University,2019,169(3):86-89.(in Chinese)
• [2] 胡梦楠，李红蕙，白在桥.干涉法测量重力加速度[J].大学物理，2018,37(7):75-79.HU M N,LI H H,BAI Z Q.Measurment of gravitational acceleration via laser interferometr[J].College Physis,2018,37(7):75-79.(in Chinese)
• [3] 李辉，闫向宏，亓鹏，等.利用全信息声发射仪实现恢复系数与重力加速度的快速测量[J].物理与工程，2018,28(2):53-57.LI H,YAN X H,QI P,et al.Measurement the restitution coefficient and the acceleration of gravity quickly by using acoustic hologrphy emission signal transmitter[J].Physics and Engineering,2018,28(2):53-57.(in Chinese)
• [4] 曾银标，陈浩.一种用DIS系统测量重力加速度的方法[J].物理通报，2016,35(1):66-68.ZENG Y B,CHEN H.A method of measuring gravity acceleration using DIS system[J].Physics Bulletin,2016,35(1):66-68.(in Chinese)
• [5] 任佳琪，李飞祥，彭雪城，等.挡光片的宽度和振幅对阻尼振动半衰期测量的影响[J].物理实验，2020,40(3):43-47.REN J Q,LI F X,PENG X C,et al.Influence of light barrier width and amplitude on half-life period measurements of damping vibration[J].Physics Experimentstion,2020,40(3):43-47.(in Chinese)
• [6] 盖双旗.关于气垫导轨实验中光电计时系统误差研究实验的探索[J].大学物理，2011,30(6):24-27.GAI S Q.Exploration for teaching method of an air track experiment with system error caused by photoelectric timer[J].College Physics,2011,30(6):24-27.(in Chinese)
• [7] 高立晟，庄步科.光电计时系统的误差研究[J].山东师范大学学报：自然科学版，2000,15(2):201-203.GAO L S,ZHUANG B K.Research on the error of photoelectric timing system[J].Journal of Shandong Normal University:NaturalScience,2000,15(2):201-203.(in Chinese)
• [8] 孙鹏.在气垫导轨上测加速度的系统误差[J].教学仪器与实验，1989,5(6):10-12.SUN P.System error of acceleration measurement on air-cushion rail[J].Teaching Instruments and Experiments,1989,5(6):10-12.(in Chinese)
• [9] 马葭生.气垫导轨上测重力加速度实验中系统误差的修正[J].大学物理，1985,1(9):27-28MA J S.Correction of system error in the experiment of measuring gravity acceleration on air cushion rail[J].College Physics,1985,1(9):27-28.(in Chinese)
• [10] 郑发农.气轨实验的实验误差剖析[J].大学物理实验，2000,13(1):66-68.ZHENGF N.Analysis of experimental errors in the air-track experiment[J].Physical Experiment of College,2000,13(1):66-68.(in Chinese)
• [11] 宋兆丽，刘长捷.利用气垫导轨提高刚体转动惯量测量精确度[J].大学物理实验，1997,10(3):42-44.SONGZ L,LIU C J.The improvement on the accuracy of measuring potationalinertia of rigid body with air track[J].Physical Experiment of College,1997,10(3):42-44.(in Chinese)
• [12] 吴泳华，霍剑青，浦其荣.面向21世纪课程教材大学物理实验第1册[M].2版.北京：高等教育出版社，2005.