一、实验任务
精确测定银川地区的重力加速度
二、实验要求
测量结果的相对不确定度不超过5%
三、物理模型的建立及比较
初步确定有以下六种模型方案：
方法一、用打点计时器测量
所用仪器为：打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等.
利用自由落体原理使重物做自由落体运动.选择理想纸带，找出起始点0，数出时间为t的p点，用米尺测出op的距离为h，其中t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2，将所测代入即可求得g.
方法二、用滴水法测重力加速度
调节水龙头阀门，使水滴按相等时间滴下，用秒表测出n个（n取50—100）水滴所用时间t，则每两水滴相隔时间为t′=t/n，用米尺测出水滴下落距离h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.
方法三、取半径为r的玻璃杯，内装适当的液体，固定在旋转台上.旋转台绕其对称轴以角速度ω匀速旋转，这时液体相对于玻璃杯的形状为旋转抛物面
重力加速度的计算公式推导如下：
取液面上任一液元a，它距转轴为x，质量为m，受重力mg、弹力n.由动力学知：
ncosα-mg=0（1）
nsinα＝mω2x（2）
两式相比得tgα=ω2x/g，又tgα=dy/dx，∴dy=ω2xdx/g，
∴y/x=ω2x/2g.∴g=ω2x2/2y.
.将某点对于对称轴和垂直于对称轴最低点的直角坐标系的坐标x、y测出，将转台转速ω代入即可求得g.
方法四、光电控制计时法
调节水龙头阀门，使水滴按相等时间滴下，用秒表测出n个（n取50—100）水滴所用时间t，则每两水滴相隔时间为t′=t/n，用米尺测出水滴下落距离h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.
方法五、用圆锥摆测量
所用仪器为：米尺、秒表、单摆.
使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动，用直尺测量出h（见图1），用秒表测出摆锥n转所用的时间t，则摆锥角速度ω=2πn/t
摆锥作匀速圆周运动的向心力f=mgtgθ，而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上几式得：
g=4π2n2h/t2.
将所测的n、t、h代入即可求得g值.
方法六、单摆法测量重力加速度
在摆角很小时，摆动周期为：
则通过对以上六种方法的'比较，本想尝试利用光电控制计时法来测量，但因为实验室器材不全，故该方法无法进行；对其他几种方法反复比较，用单摆法测量重力加速度原理、方法都比较简单且最熟悉，仪器在实验室也很齐全，故利用该方法来测最为顺利，从而可以得到更为精确的值。
四、采用模型六利用单摆法测量重力加速度
摘要：
重力加速度是物理学中一个重要参量。地球上各个地区重力加速度的数值，随该地区的地理纬度和相对海平面的高度而稍有差异。一般说，在赤道附近重力加速度值最小，越靠近南北两极，重力加速度的值越大，最大值与最小值之差约为1/300。研究重力加速度的分布情况，在地球物理学中具有重要意义。利用专门仪器，仔细测绘各地区重力加速度的分布情况，还可以对地下资源进行探测。
伽利略在比萨大教堂内观察一个圣灯的缓慢摆动，用他的脉搏跳动作为计时器计算圣灯摆动的时间，他发现连续摆动的圣灯，其每次摆动的时间间隔是相等的，与圣灯摆动的幅度无关，并进一步用实验证实了观察的结果，为单摆作为计时装置奠定了基础。这就是单摆的等时性原理。
应用单摆来测量重力加速度简单方便，因为单摆的振动周期是决定于振动系统本身的性质，即决定于重力加速度g和摆长l，只需要量出摆长，并测定摆动的周期，就可以算出g值。
实验器材：
单摆装置（自由落体测定仪），钢卷尺，游标卡尺、电脑通用计数器、光电门、单摆线
实验原理：
单摆是由一根不能伸长的轻质细线和悬在此线下端体积很小的重球所构成。在摆长远大于球的直径，摆锥质量远大于线的质量的条件下，将悬挂的小球自平衡位置拉至一边（很小距离，摆角小于5°），然后释放，摆锥即在平衡位置左右作周期性的往返摆动，如图2-1所示。
图2-1单摆原理图
摆锥所受的力f是重力和绳子张力的合力，f指向平衡位置。当摆角很小时（θ半桥>全桥，有理论上分析，我们也可以得到相同的结果。主要是因为有电桥电路的原理分析可知：e0=（ΔR1/R-ΔR2/R+ΔR3/R-ΔR4/R）*eX/4，所以我们可以得到全桥的灵敏度等于半桥的两倍，单臂的四倍，而非线性度我们也可以得到单臂最差，因为其他因素影响大，而半桥、全桥由于有和差存在，将其他因素的影响可以略去。所以非线性度相对来说较好。
d、分析什么因素会导致电子称的非线性误差增大，怎么消除，若要增加输出灵敏度，应采取哪些措施。
主要是在于传感器的精度以及测量时的误差会导致电子称的非线性误差增大，我们可以通过增加传感器的精度，同时减少传感器的非线性误差，通过全桥连接来减小，同时注意零点的设置，来消除非线性误差。若要增加输出灵敏度，可通过选取适当的电桥电路来改变，比如原来是半桥的改为全桥则可以增加输出灵敏度。 四、思考题
1，半桥测量时，两片不同受力状态的电阻应变片接入电桥时，应放在：（2）邻边。2，桥路（差动电桥）测量时存在非线性误差，是因为：（2）应变片的应变效应是非线性的。
3，全桥测量中，当两组对边（R1、R3为对边）值R相同时，即R1=R3，R2=R4，而R1≠R2 时，是否可以组成全桥：（1）可以
4，某工程技术人员在进行材料测试时在棒材上贴了两组应变片，如何利用这四片电阻应变片组成电桥，是否需要外加电阻。
不需要，只需如图中右图即可。
2、差动变压器
一、实验目的
(1) 了解差动变压器的工作原理和特性。 (2) 了解三段式差动变压器的结构。
(3) 了解差动变压零点残余电压组成及其补偿方法。 (4) 了解激励频率对差动变压器输出的影响。 二、实验数据
A、差动变压器的性能测试
三、实验结果与分析1、特性曲线
A、差动变压器的性能测定
由实验数据我们就可以得到微头右移与左移的特性曲线。
