用什么仪器测量砝码的重力
⑴ 测量力的大小的工具叫________常用来测量物体重力的仪器叫做_______这是根据_____________的道理制成的
测力计；弹簧测力计；在弹性限度内，弹簧伸长的长度与所受的拉力成正比。
老师给我们说的
⑵ 高中物理：与重力有关的测量仪器有哪些与重力有关的实验呢
弹簧测力计 测拉力
天平 测质量
验证机械能守恒 纸带问题（有重物牵引的）
⑶ 为什么要用弹簧测力计而不用天平来测量物体的重力呢，重量（重力）和质量有什么不同啊
重量是质量乘以当地加速的用g表示，质量是物体的固有属性，有质量的物体不一定有重量（比专如物体做自由落属体运动时），天平测量物体质量时，是用砝码的重力等于物体的重力，这时他们的质量是相同的，而弹簧测力计是用弹簧的伸长量来测量物体的重力，然后读开始就画上的刻度来读出物体的质量，这个刻度是用标准质量的物体来进行标识的。同一个弹簧测力计在高原地区和平原地区用弹簧测力计测得的物体重量是不同的，但是天平测得的质量永远是不变的
⑷ 弹簧测力计是专门用来测量物体重力的仪器吗
不是，是用来测力的仪器，包括重力、拉力、浮力等。
⑸ 重力与重力测量仪器
王谦身
（中国科学院地质与地球物理研究所）
1 重力的概念与定义
1.1 重力的概念
人们知道在地球表面及附近空间的所有物体都具有重量，这是物体受重力作用的结果。如P点是地球上的任一点，在P点处有一质量为m的质点（物体），它受到质量为M的地球对质点m产生的引力F(M,m)，引力的方向是指向地心。同时，质点m还受到随地球作绕其自转轴转动而产生的惯性离心力C(m)的作用。惯性离心力C(m)的方向是垂直于地球自转轴指向外面。引力与惯性离心力的矢量合成的合力G(M,m)就是重力。
G(M,m)=F(M,m)+C(m)
地球物理仪器汇编及专论
存在重力作用效应的空间称为重力场。
在地面上重力是随地点和时间的不同而有所变化。其变化的原因主要有：
（1）地球不是一个圆球体，而是北极略凸、南极略凹的扁球体，同时地球自然表面是起伏不平的。
（2）地球内部的质量（密度）分布不均匀，这种不均匀是复杂的地质构造作用造成的。
（3）地球绕轴作自转运动，绕太阳作公转运动，月球绕地球运动。
地面质点不仅受地球物质的吸引，它还受到太阳、月亮等其他天体物质的吸引。运动中的地球在日、月引力的作用下，重力还会出现周期性的随时间而变的微小变化。
因此，人们不仅可以利用不同地点的重力变化来研究地球内部的地质构造，也可以利用不同时间的重力变化来研究地质构造运动。
为纪念第一个测定重力加速度的科学家伽利略，将重力的绝对单位（CGS制）定为“伽”，以“Gal”表示，即：1cm/s2=1Ga（l伽）。在国际单位制（SI）中，重力的单位是m/s2，并以10－6m/s2为国际通用重力单位，简写为g.u.，即：
1m/s2=106g.u.
1Gal=104g.u.=10–2m/s2
1mGal=10g.u.=10–5m/s2
1μGal=10-2g.u.=10–8m/s2
1.2地球的重力及其数学表达式
设重力g在X,Y,Z三个坐标轴方向的分量为：g(x)，g(y)，g(z)
则重力g的数值可表达为：
g=[g(x)2＋g(y)2＋g(z)2]1/2
重力值在赤道处为最小，在南北极为最大。
引入重力位函数W，简称重力位。
地球物理仪器汇编及专论
引入重力位后，原来研究重力（矢量）的问题可以转变为仅研究重力位（标量）问题，从而使计算工作得到了简化。
重力g是重力位沿铅垂方向的一阶导数。
重力位二阶偏导数就是重力在某一坐标轴方向的分量沿同一或另一坐标轴方向的变化：
Wxx，Wyy，Wzz，Wxy，Wxz，Wyz
此6个符号为重力位的六个二阶偏导数的常用符号。经常使用的重力位二阶偏导数有Wxz,Wyz两个重力水平梯度和一个Wzz重力垂直梯度等三个重力位的二阶偏导数。
重力位二阶导数的单位，在（SI）制中，为1/s2。取10–9/s2为单位，称为“厄缶”，用符号E表示。这是为纪念发明测量重力位二阶导数的仪器－扭秤的匈牙利物理学家Etvos而命名的。即：
1E=10–9/s2=10–9Gal/cm
重力位的三阶导数，尚无直接测定其数值的仪器。但可由重力位二阶导数换算得到。重力位的三阶导数异常对浅而小的地质体的反映，较重力位二阶导数异常更为突出。
重力位共有10个三阶偏导数，其相应的符号为：
Wxxx，Wyyy，Wzzz，Wxxy，Wxxz，Wxyy，Wxzz，Wyyz，Wyzz，Wxyz
经常使用的重力位三阶导数是Wzzz。
地球物理仪器汇编及专论
重力位三阶导数的单位是1/ms2，记为MKS。
1MKS=1/ms2
经常用：
10–9MKS=1nMKS
2 重力测量仪器
地球科学、海洋科学、航天科学、国防科学为了所需要的重力场和重力数据和资料，就必须进行陆地、海上、水下、空中以及卫星的重力测量。因此，重力测量是重力学的一个重要环节。重力测量仪器是实现重力测量的工具。
中国地球物理学界的元老顾功叙院士生前多次教导说“：观测、实验是地球物理学研究的基础”。
2.1 绝对重力仪——测量任一地点的绝对重力数值的重力仪器
2.1.1 绝对重力测量原理
现今，测量绝对重力数值一般应用自由落体方法：其原理是利用测量自由落体下落时，测得在不同时刻的下落时间ti和下落距离Si后，由计算可求得绝对重力数值g。
众所周知，物理学给出自由落体的运动方程式为：
地球物理仪器汇编及专论
由此，可以解得：
地球物理仪器汇编及专论
式中：T1=t2–t1，T2=t3–t1，S1=l2–l1，S2=l3–l1
地球物理仪器汇编及专论
由于绝对重力测量是建立在国家长度和时间基准（高稳定激光波长和原子钟）的基础上，该测量不受时间、地域的限制，也没有相对重力仪的漂移问题。直到现在，绝对重力测量仍然是相对重力测量的基础。相对重力测量的起始点必须与绝对重力点相连，才能获得正确的重力值。
我国绝对重力仪研制，1965年中国计量科学院开始着手研究。1970年国家科委向中国计量科学院下达了于1975年要完成100微伽不确定度绝对重力仪的研制任务。并于1975年按期完成任务。使用该成果，测量了北京的绝对重力值后，发现我国由苏联引入的波茨坦重力系统，存在13.5毫伽的系统误差。1975年总参测绘局根据中国计量科学院的绝对重力点数据发文修改全国使用的重力数据。
目前只有中、美、俄、意研制的绝对重力仪达到了10-9的水平（微伽级）。美国Micro-g公司是目前全球唯一生产制造高精密可移激光绝对重力仪的公司，它生产的FG－5型激光绝对重力仪的测量精度是2微伽。
中国NIM型可移激光绝对重力仪
美国FG–5型绝对重力仪
绝对重力仪原理
2.1.2 激光绝对重力仪的小型化
Micro-g公司的FG5-L型激光绝对重力仪是世界上最小的商品化激光绝对重力仪。2001年美国JILA研究所已研制成功更小的、下落距离仅30mm的凸轮式绝对重力仪，每秒钟可测量3次，测量精度可达10微伽。
FG-5系统简图
2.1.3 A10-全天侯的野外作业用绝对重力仪
绝对重力仪必须能适应野外作业的工作条件，才能得到更广泛的应用和市场。1998年Micro-g公司研制成功全天侯的A10绝对重力仪。它在10分钟内就可在野外安装、调正完毕。在汽车上进行测量操作。20分钟内完成测量。精度10微伽。A10直接在野外获得绝对重力值，不用已知重力点作参考，没有漂移，不用进行闭环测量，大大节省了测量时间。
A10-全天侯的野外作业用绝对重力仪
2.1.4 绝对重力梯度仪
2001年Micro-g公司开发出了绝对重力梯度的原型，测量精度为20EU。多个实验室对仪器进行性能测试和数据分析，仪器5分钟测量的灵敏度为5EU，仪器的绝对精度大约为12EU。
2001年11月中国计量科学院量子部重力室的科研人员用我国自己研制的NIM-2型绝对重力仪也做了一次绝对重力梯度测量的静态实验研究，测量结果的精度为60EU。
绝对重力梯度仪的原型
2.2 相对重力仪
测量任一地点与另一地点之间的相对重力数值的重力仪器。
国产Z–400型石英弹簧重力仪
该仪器的传感器用石英制成，采用零点读数，并设有精密的温度补偿装置。Z–400型重力仪可广泛用于地质构造和矿产的重力勘探（包括重力普查、重力详查和区域重力测量）。主要特点：精度高、重量轻、体积小、操作简单、携带方便等。主要技术指标：读数精度：±0.01毫伽，观测精度：ε≤±0.03毫伽，计数器读数范围：0～3999.9格，格值：0.09～0.11毫伽/格，测程范围：>5000毫伽，亮线灵敏度：1.6～2.0毫伽，混合零点位移：≤±0.1毫伽/小时，格值线性度：≤1/1000，仪器重量：4.5kg，包装箱尺寸：300mm×285mm×570mm，包装箱和仪器总重量：10kg。
传感器类型：无静电熔凝石英
读数分辨率：1microGal
标准差：5microGal
测量范围：8000mGal，不用重置，长期漂移（静态）<0.02mGal/day
自动补偿倾斜范围：200″
波动范围：20g以上的冲击，通常<5microGal
自动修正：潮汐、仪器倾斜、温度、噪声、地震噪声
尺寸：30cm×21cm×22cm
重量（含电池）：8kg
电池容量：2×6Ah(10.78V)袖珍锂电池功耗25℃时4.5W
工作温度：–40～+45℃
环境温度修正：通常0.2microGal/℃
大气压力修正：通常0.15microGal/kPa
磁场修正：通常1microGal/Gauss(微伽/高斯)
内存：闪存技术，数据安全标准：1MB，可扩展至12MB
时钟：内置，日、月、年、时、分、秒
锂电池：连续供电
数字化数据输出：RS-232C及USB接口
加拿大CG–5型石英弹簧重力仪
美国拉科斯特金属弹簧重力仪
读数分辨率：1microGal(D型)
测量范围：7000mGal(G型)，200mGal(D型)
重量：3.2kg，箱重6kg。尺寸：20cm～18cm～25cm
性能与拉科斯特型相同，增加数字化数据处理系统。
2.3 超导重力仪
利用在绝对零度下载流线圈无电能损耗，可流过极稳定的电流，产生极稳定的磁场。在其中放置铝壳镀铅的空心球的超导体。它受重力与磁场的反作用形成平衡而极稳定地浮在空中。
在重力发生变化时，该球也上下移动。用电容电桥传感器检测该球的位移，以折算其重力的变化。由于其稳定性好、灵敏度高、无弹性疲劳和流变性。精度可达1微伽或更高。
美国贝尔雷斯金属弹簧重力仪
超导重力仪的结构
GWA超导重力仪
2.4 不同方式的重力测量
（1）航空重力测量：应用专用的航空重力仪。
地球物理仪器汇编及专论
（2）海洋重力测量：应用专用的海洋重力仪。
地球物理仪器汇编及专论
（3）卫星重力测量：应用专用的测量重力卫星。
GRACE卫星——重力测量与气候实验卫星
GRACE重力卫星提供的全球重力异常图
GOCE卫星——地球重力场与海洋环流探测卫星
GOCE重力卫星提供的全球重力梯度异常分布图
3 重力探测在国家经济、国防建设与社会中的应用和作用
在国家经济、社会生活、军事与国防方面，应用各类重力仪器（绝对重力仪、相对重力仪、超导重力仪等）进行各种不同目的、不同任务的重力测量，提供各种不同需要的重力信息。主要有以下方面：
（1）大地构造分区、区域地质构造研究与构造单元划分；
（2）深部地壳构造研究；
（3）矿产资源分布与远景研究；
（4）油气及矿产资源勘探；
（5）大型工程基础的探测；
（6）天然洞穴的探查；
（7）地震灾害、火山灾害的动态监测；
（8）地下建筑物(考古方面)的探查；
（9）地下异常密度微型物体、管道、涵洞的探查；
（10）空间引力异常、引力性质的探索；
（11）军事与国防（陆军、海军、空军、二炮、军测）；
（12）航空与航天（探月及行星等）。
⑹ 要想比较精确地测量物体运动的瞬时速度，应该采用什么器材什么方法
实验原理n 平均速度和瞬时速度的测量做直线运动的物体在 时间内的位移为，则物体在时间内的平均速度为 (1)当时，平均速度趋近于一个极限，即物体在该点的瞬时速度。我们用来表示瞬时速度， (2)实验上直接用上式测量某点的瞬时速度是很困难的，一般在一定误差范围内，用极短的内的平均速度代替瞬时速度。n 匀速直线运动若滑块受一恒力，它将做匀变速直线运动，可采用在导轨一端加一滑轮，通过滑轮旋一重物在滑块上，也可以把气垫导轨一端垫高成一斜面来实现。采用前者可改变外力，不但可测得加速度，还可以验证牛顿第二定律。采用后者，因在测量过程中受外界干扰较小，测量误差较小，在测量加速度的基础上，还可以测量当地的重力加速度。匀变速运动方程如下： (3) (4) (5)在斜面上物体从同一位置由静止开始下滑，若测得不同位置处的速度为相应的时间为 以为横坐标，为纵坐标作图，如果图线是一条直线，证明物体作匀加速直线运动，图线的斜率为加速度,截距为。同样把对应处的测出，作图和图，若图线是直线，则物体作匀加速直线运动，斜率分别为和，截距分别为和。n 重力加速度的测定如图4.1.1-1所时，h为垫块的高度，L为斜面长，滑块沿斜面下滑的加速度为 (6) (7)n 验证牛顿第二定律设运动物体的总质量为，作用力为，假设其他耗散力如摩擦力、空气阻力、气垫粘滞力可忽略不计，这时牛顿第二定律可表示为 (8)若保持不变，改变，应为一常量，即增大，同时增大；减小，同时减小。若保持不变，改变，则应为一常量，即增加，即减小。因此，只要在实验中满足上述条件，即可验证牛顿第二定律。 答案补充 实验内容n 匀变速运动中速度与加速度得测量 答案补充 l 先将气垫导轨调平，然后在一端单脚螺丝下置一垫块，使导轨成一斜面。l 在滑块上装上U型挡光片，在导轨上置好光电门，打开计时装置。l 使滑块从距光电门处自然下滑，做初速度为零的匀加速运动，记下挡光时间 ，重复三次。l 改变s，重复上述测量。l 测量，垫块高h及斜面长L。l 用最小二乘法对进行直线拟合，并求出的标准误差。l 用坐标纸作曲线，求，与最小二乘法所得结果进行比较，并计算g。n 验证牛顿第二定律将垫块取出，时导轨处于水平状态。用细线将砝码盘通过滑轮与滑块相连。若滑块质量为，砝码盘和盘中砝码的质量为，滑轮等效质量（约为0.30g），砝码盘、盘中砝码和滑块上的砝码的总质量为，则此时牛顿第二定律方程为 (9) 答案补充 改变，使分别为2.00g,4.00g,6.00g,8.00g,10.00g时（每次剩余砝码要放在滑块上），测量在不同力的作用下，通过光电门的瞬时速度，再由，求出。作曲线，由斜率求出物体的总质量。 设计性内容 n 利用斜面验证牛顿第二定律。F不变，改变m，应怎样做？m不变，改变F又该怎样做？ 实验重点n 掌握利用气垫技术精确地测定物体的平均速度、瞬时速度、加速度及当地的重力加速度。n 通过物体沿斜面的自由下滑运动来研究匀变速运动的规律和验证牛顿第二定律。实验中如何满足运动物体的总质量不变，此时改变作用力F,F/a 为一常量。
⑺ 怎么测量重力加速度，方法有哪些
测量重力加速度的方法常用的有以下几种：
一、用弹簧秤和已知质量的钩码测量
将已知质量为m的钩码挂在弹簧秤下，平衡后，读数为G.利用公式G=mg得g=G/m。
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.
三、用圆锥摆测量.所用仪器为：米尺、秒表、单摆.
如图所示.用天平测出整套装置的质量M，测力计质量不计，用测力计拉着小车在光滑的水平面上作匀加速运动时，测力计读数为F，重锤线与竖直方向夹角为α，整套装置的加速度为a=F/M，摆球受重力mg和绳子张力T，其合力产生加速度a.即mgtgα=ma，因为g=a/tgα=F/Mtgα，将所测F、M、α代入即可求得g。
⑻ （1）某同学利用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态，他在地面上用测力计测量砝码的重力，实数是G，
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⑼ 测量重力加速度的仪器有哪些
如果使用单摆测重力加速度,需要不可伸长的细线,小球,刻度尺,游标卡尺,秒表 热点内容
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