用气轨系统与Spss测定重力加速度*

赵 武，王新春，祝菲霞，王昆林

(楚雄师范学院物理与电子科学系，云南 楚雄 675000)

引言

测量重力加速度最常见的有打点计时法［1］、单摆法［2］、自由落体法［3］、落球法［4］、圆锥摆法［5］等。打点计时器法因纸带与打点计时器之间存在着摩擦，且重物在下落过程中必然受到空气阻力，所测的重力加速度与实际值相比要有较大偏差。单摆法因空气阻力、复摆、起始位置难控制等因素，会给周期的测量带来很大的偏差。自由落体法主要是毫秒计的挡光宽度与条形物体的真实挡光宽度存在偏差，实验结果误差较大。落球法对环境条件要求较高，温度变化会显著影响蓖麻油的密度和黏滞系数，实验结果也存在较大误差。而圆锥摆法的实验系统较为复杂，处于平衡态下摆球动态高度读数的控制有相当的难度。然而气垫导轨的平衡状态易于控制，环境因素影响较小，而且计时系统测试速度、加速度的精度较高，使用物理天平测定系统质量。引入Spss［6］分析实验数据，可显著减小因仪器或者认为因素带来的误差，使实验结果更加准确合理。

1.实验装置及调试

图1 气垫导轨实验系统装置图

气垫导轨实验系统装置图1所示。主要由气轨系统 (J2125—2B15M)、智能计时器 (J0201—DM)、光电门、滑行器、若小砝码 (1、2、5g)，水平仪等构成。

气垫导轨的调平是能否进行该实验的关键，气轨的调平方法是先静态调平，后动态调平，调平顺序是不可逆的。首先静态调平，先把滑行器放置在导轨表面，再将水平尺放置在滑行器上，然后调节气垫导轨的底脚螺钉，根据水平尺的显示使气垫导轨进入水平状态。……