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大学物理实验, 2025, 38(1): 75-80     https://doi.org/10.14139/j.cnki.cn22-1228,2025.01.014
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利用Tracker软件改进落球法测黏滞系数实验
徐鸿泰,程雪佳,张梓漠,杨紫江
辽宁师范大学 物理与电子技术学院,辽宁 大连 16029
Improving the Falling-Sphere Method for Measuring theCoefficient of Viscosity Using Tracker Software
XU Hongtai ,CHENG Xuejia,ZHANG Zimo,YANG Zijiang
School of Physics and Electronie Technology , liaoning Normal University, Dalian 116029 ,China
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摘要 

落球法测黏滞系数是大学物理实验中的一项基本内容,本文针对传统实验存在的弊端进行了改进:采用电磁铁控制小球下坠以减少手动操作引起的误差;采用智能温度控制器以消除温度变化带来的误差;采用手机拍摄并导入Tracker 软件的数据处理方法,避免了人眼观察导致的计时不准问题。在此基础上,进行了三种方法的对比实验,三种方法的精度由高到低依次是:Tracker法、光电门法、计时法,且改良后的方法对实验结果的相对误差仅为0.44%、标准差为0.001273。表明本文的实验方法具有较高的测量精度与可靠性,可加深学生对相关知识的理解。


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徐鸿泰
程雪佳
张梓漠
杨紫江
关键词:  落球法;黏滞系数  Tracker软件  电磁铁;温控器
    
Abstract: 

The falling-sphere method for measuring the coefficient of viseosity is a fundamental content inuniversity physies experiments.'This paper presents improvements to the traditional experiment by addressing itsinherent drawbacks : an eleetromagnet is employed to contrl the descent of the sphere , redueing errors eausedby manual operation ;a smart temperature controller is used to eliminate errors due to temperalure variations;and a data processing apprach involving smartphone photography and subsequent importation into Trackersoftware is adopted, mitigating timing inaccuracies resulting from human visual inspection. On this basis ,comparative experiments were conducted using three methods,"Theprecision of these methods, in deseendingorder ,is: 'Tracker method , photoelectrie gate method, and timing method. The relative error of the improvedmethod's experimental results is only 0,4496, with a standard deviation of 0.001 273.These findings indieatethat the experimental method proposed in this paper exhibits high measurement aecuracy and reliability,thereby enhaneing students'understanding of relevant knowledge.

Key words:  falling-sphere method    coelfieient of viseosity    Tracker software    eleetromagnet    temperature controller
               出版日期:  2025-02-25      发布日期:  2025-02-25      整期出版日期:  2025-02-25
ZTFLH:  O 4-33  
引用本文:    
徐鸿泰, 程雪佳, 张梓漠, 杨紫江 . 利用Tracker软件改进落球法测黏滞系数实验 [J]. 大学物理实验, 2025, 38(1): 75-80.
XU Hongtai , CHENG Xuejia, ZHANG Zimo, YANG Zijiang. Improving the Falling-Sphere Method for Measuring theCoefficient of Viscosity Using Tracker Software . Physical Experiment of College, 2025, 38(1): 75-80.
链接本文:  
https://dawushiyan.jlict.edu.cn/CN/10.14139/j.cnki.cn22-1228,2025.01.014  或          https://dawushiyan.jlict.edu.cn/CN/Y2025/V38/I1/75
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