关于气垫导轨测量重力加速度实验的系统误差分析及数据处理技巧.pdf

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1、第20卷第4期沧州师范专科学校学报No.4Vol.202004年12月JournalofCangzhouTeachers’CollegeDec.2004关于气垫导轨测量重力加速度实验的系统误差分析及数据处理技巧王山林（沧州师专物理系，河北沧州061001）摘要：就重力加速度实验的主要系统误差进行了合理的分析和处理，建议采用标准不确定度对误差进行评估，并介绍了合成标准不确定的技巧。关键词：实验；标准不确定度；系统误差；重力加速度中图分类号：O31文献标识码：A文章编号：1008-4762(2004)04-0055-01气垫导轨是一种摩擦很小的运动实验装置，利用

2、它可以进bs整理后Dv=v-v=。实验时应使A®B与B®A的速AB行多种力学实验的测量与分析。为保证实验的效果，首先应该m对所用导轨在实验中的一些参数做充分的分析和测定；其次，度损失量Dv»Dv，并且按照实验仪器精度要求，应使ABBA在利用导轨参数的基础上对具体的实验数据还要进行合理的

3、DvAB-Dvba

4、1<,处理，这样往往能获得较满意的结果。DvAB20一、系统误差的分析与处理m

5、DvAB

6、+

7、DvBA

8、则b=·(4)以测定重力加速度实验为例，将导轨倾斜，设倾角为θ，s2运动加速度为a，滑块质量为m,则滑块运动关系式为此式作为测量阻尼常量的实验公式。此外

9、，在测量加速度ma=mgsinq-F阻（1）a时，由于实际测量时挡光片有宽度，用通过挡光片的平均速度代替瞬时速度存在系统误差，因此需要加以修正。其中F阻为滑块与导轨空气层的内摩擦，这是系统误差的设d为挡光片第1到第2前沿距离，tA、tB分别为挡光重要部分，按照流体力学理论，设想空气层分为不同流速，则片间距d通过A、B两位置的时间间隔，tAB为由A®B的时间，由于在匀加速运动中，对某段路程的平均速度等于在该可推导出F=bv（2）阻dd段运动时间中点的瞬时速度，即将和看作两个瞬时速度tAtB其中b为粘性阻尼常量,v为相对运动平均速度，那么（1）tBtA时，其对应

10、的时间间隔为tAB+-,修正后加速度公式为bv22a+式整理为g=m（3）dæ11ösinqa=çç-÷÷(5)t-tA+tBètBtAø此式为本实验测量重力加速度的公式。由上述推导可以看AB22出，粘性阻尼常量b的精准测量是本实验系统误差修正的关键。二、实验一般情况下，阻尼常量b的测量是在导轨调平的状态下进行，bv导轨调的越平测量越较准确。当导轨已调平，滑块以速度vA、a+m测量数据代入公式计算出g=其中vA+vBsinqvB通过间距为s的A、B光电门，则阻尼力F阻=b,21Hv=(vA+vB),sinq=,H为垫块高度，L为导轨支点间v2-v22L阻尼加

11、速度a=AB，根据牛顿第二定律F=ma，阻阻阻2S距。(下转第58页)*收稿日期：2003-11-25作者简介：王山林（1966—），河北沧县人，沧州师专物理系实验师。·55·部文件，则同时将该外部文件也下载；如果程序对流程进行了始打包，结束后会在指定目录下生成一个名为webk.aam的映射优化，则按照优化的顺序去预取。如果跳转多，程序将会无意文件和若干个片段文件，片段文件名为webk0000.aas、义地跳来跳去，浪费了下载的时间。webk0001.aas等。映射文件是AuthorwareWebPlayer创建的用2课件网络化发布的步骤于指导Authorw

12、areWebPlayer下载和播放网络作品的工具。在在网络上发布多媒体课件，就是把这个多媒体课件程序打此，应注意分段大小的不同可能会直接影响到播放速度和质包成若干个片段文件，然后在AuthorwareWebPlayer软件的控量，并不是分段值越大浏览速度越快，设置太小也不行，所以制下一边下载一边播放，使课件演示时不会产生明显的延迟现应按不同大小将课件打包成流文件后分别测试来寻求最佳方象。为了能在网页中浏览网络化打包后的文件，首先应该正确式。安装AuthorwareWebPlayer，因为要由它来根据映射文件管理2.3在记事本或其它HTML编辑器中编辑webk

13、.htm。Authorware下载过程，并运行片段文件。AuthorwareWebPlayer插件可从WebPackager并不能自动与网络服务器建立通信连接，而必须Macromedia公司网站（http://www.macromedia.com/support/authoreare）用浏览器来实现与网络服务器的通信和下载。由于浏览器识别免费下载。现在以webk.a5p及库文件ku.a5l(文件名不能用中文）的是HTML格式的文件，所以我们要将网络化打包好的课件以为例来介绍具体步骤。HTML的格式嵌入网页中。在body部分中写入如下代码就可在2.1利用Aut

14、horware进行原始打包。在Authorware中