惯性秤实验报告
惯性秤实验报告(完全版)
实验报告总体不错!
班级_____信工C班________ 组别_____F________
姓名______郭洁_______ 学号_87__
日期指导教师___刘丽峰__
【实验题目】惯性秤
【实验目的】
1.掌握用惯性秤测量物体质量的原理和方法;
2.学习惯性秤的定标和使用方法;
3.研究重力对惯性秤的影响。
【实验仪器】
惯性秤及附件一套,光电控制数字计时器,米尺,天平(公用),水平仪【实验原理】
【实验内容】
1.安装和调整测量系统,包括惯性秤和计时系统。使用前要将平台
C调成水平,并检查计时器工作是否正常。
2.检查标准质量块的质量是否相等,可逐一将标准质量块置于秤台
上测周期,如果各质量块的周期测定值的平均值相差不超过1%,在这里
就认为标准质量块的质量是相等的,并取标准质量块的质量的平均值为此实验中的质量单位。用所给质量大致相等的砝码作出惯性秤的定标曲线。
3.测定以圆柱体为负载时秤的周期,并由定标曲线查出该圆柱体
的惯性质量。
4.测定惯性秤的劲度系数和秤台的有效质量。
5.将被测圆柱体悬吊于支架上,细心调整其自由悬垂位置,使之恰
好处在秤台中心。测定悬点到圆柱体中心的距离 (用米尺测量)和此时秤台的周期,研究重力对系统周期的影响,验证(2-9)式是否成立。
6.将秤臂铅直放置,测定秤臂长 (用米尺测量)和秤的周期(负载仍
为圆柱体),验证(2-10)式是否成立(选做)。
7.用天平称衡砝码和被测圆柱体的引力质量,分析它与惯性质量的
关系。
【预习报告】
小圆柱
103质量
大圆柱
189.5质量
T2-m
y = 1.9251x + 0.0962
惯性秤实验报告
惯性秤实验报告
实验简介
惯性秤是一种可以通过测量物体质量的重量变化来计算出曲率
的仪器。该实验是测量闵氏时空曲率的重要实验之一,通过物理
实验来验证相对论中的关键概念,验证爱因斯坦对当代物理学的
贡献。
实验原理
惯性秤的基本原理是测量物体的质量。它利用了牛顿第一法则,根据物体的质量和运动速度之间的关系,测量物体的质量。该设
备的重量会随着曲率的变化而变化,从而提供了精确的曲率测量
结果。
实验流程
实验流程包括以下几步:
1.准备一个惯性秤。
2.预先设置固定位置,测量物体的总重量。
3.在实验中移动物体,记录不同位置下的重量。
4.利用数据计算出曲率估计值。
实验结果
本实验的结果表明,闵氏时空曲率存在,并与爱因斯坦广义相对论的预测相符。实验结果表明,相对论的理论预测与实验观测的结果是一致的,这是一个重大的科学成就。
可行性与启示
惯性秤的实验验证了相对论的基本理论,说明理论预测是可行的,并提供了启示。该实验是现代物理学研究的重要组成部分,有助于推动现代物理学的发展。
结论
因此,本次惯性秤实验证明了闵氏时空曲率的存在,并证明了相对论的理论预测。这项工作对于推动当代物理学研究具有重要的意义。
物理实验惯性秤实验报告
所以
m小
0.2704 0.1296-
0.0900 0.0900
25g
113g
m大
0.2704 0.3364 -
0.0900 0.0900
25g
180g
2、验证 Ta 为定值 Tb
Ta 1.2441 Tb
2 Ta T b 2
m0 m k
m0 m k mg
L
1 mg 1.1715 kL
小时,作用于振动系统上的恢复力为 此时振动周期为
,显然
(2-9) 由(2-8)(2-9)两式可见,后一种情况下秤臂振动的周期 Tb 比前者周期 Tb 要小些, 两者比值为
(2-10) 这一关系可以通过实验验证。 2.秤臂铅直放置 当秤臂铅直放置时,秤台和砝码(或被测物)的振动亦在铅直面内进行,由于重力的 影响,其振动周期也会比水平放置时减小。 由以上原理可见,重力对惯性秤的周期是有明显影响的。对不同安装情况,秤的定 标曲线形状也会有所不同。因此在使用惯性秤测定质量时,必须在同样的定标条件下测 定。一般为避免重力的影响,应在水平安装情况下使用,此时秤臂应尽量保持水平。
物理实验惯性秤实验报告
班级__信工C班___ 组别______D______
姓名____李铃______ 学号_1111000048_
日期___2013。3.20___ 指导教师__刘丽峰__
【实验题目】_________惯性秤
【实验目的】
1。掌握用惯性秤测量物体质量的原理和方法;
2.学习惯性秤的定标和使用方法;
3.研究重力对惯性秤的影响。
【实验仪器】
惯性秤及附件一套,光电控制数字计时器,米尺,天平(公用),水平仪。
【实验原理】
惯性秤的主要部分是两条相同的弹性钢带(称为
秤臂)连成的一个悬臂振动体A,振动体的一端是秤台
B,秤台的槽中可放入定标用的标准质量块。A的另一
端是平台C,通过固定螺栓D把A固定在E座上,旋松
固定螺栓D ,则整个悬臂可绕固定螺栓转动,E座可在
立柱F上移动,挡光片G和光电门H是测周期用的。
光电门和计时器用导线相连。将秤台沿水平方向稍稍
拉离平衡位置后释放,则秤台在秤臂的弹性恢复力作
用下,沿水平方向作往复振动。其振动频率随着秤台的
载荷的变化而变化,其相应周期可用光电控制的数字
计时器测定,进而以此为基础,可测定负载的惯性质
量。立柱顶上的吊竿I可用来悬挂待测物(一圆柱形
物体),另外本仪器还可将秤臂铅垂地安装,研究重力
对秤的振动周期的影响.
根据牛顿第二定律f=ma,可以写成m=f/a。若以此式作为质量的定义,则称为惯性质量。
在秤臂水平放置时,将秤台沿水平方向拉离平衡位置后释放.秤台及加于其上的负载在秤臂弹性恢复力f作用下,将做水平往复振动,此时重力因与运动方向垂直,对水平方向的运动影响很小,可以忽略不计。当振幅较小时,可以把这一振动当作简谐振动处理。若秤台偏离平衡位置的位移为x时,秤台所受到的弹性恢复力为f=-kx,其中k 为悬臂振动体的劲度系数。根据牛顿第二定律,其运动方程可写成
惯性秤实验报告
实验报告总体不错!
班级_____信工c班________ 组别_____f________ 姓名______郭洁_______
学号_1111000187__ 日期_______2013.3.6______ 指导教师___刘丽峰__ 【实验题目】惯性秤【实验目的】
1. 掌握用惯性秤测量物体质量的原理和方法;
2. 学习惯性秤的定标和使用方法;
3.
研究重力对惯性秤的影响。
【实验仪器】
惯性秤及附件一套,光电控制数字计时器,米尺,天平( 公用) ,水平仪
【实验原理】
【实验内容】
1. 安装和调整测量系统,包括惯性秤和计时系统。使用前要将平台c调成
水平,并检查计时器工作是否正常。
2. 检查标准质量块的质量是否相等,可逐一将标准质量块置于秤台上测周
量。
4. 测定惯性秤的劲度系数和秤台的有效质量。
5. 将被测圆柱体悬吊于支架上,细心调整其自由悬垂位置,使之恰好处在秤
台中心。测定悬点到圆柱体中心的距离 (用米尺测量)和此时秤台的周期,研究重力对系
统周期的影响,验证(2-9)式是否成立。
6. 将秤臂铅直放置,测定秤臂长 (用米尺测量)和秤的周期(负载仍为圆柱
体),验证(2-10)式是否成立(选做)。
7. 用天平称衡砝码和被测圆柱体的引力质量,分析它与惯性质量的关系。【预习报告】
小圆柱质量大圆柱质量
103 189.5 s k b m 小圆柱质量大圆柱拉线 1.9251 20.50720358 0.0962 0.04997143 0.101750661
0.197021902 0.158752856
【实验数据分析】
惯性称实验报告
实验报告总体不错! 班 级_____信工c班________ 组 别_____f________ 姓 名
______郭洁_______ 学 号_1111000187__ 日 期
_______2013.3.6______ 指导教师___刘丽峰__ 【实验题目】 惯性秤
【实验目的】 1. 掌握用惯性秤测量物体质量的原理和方法; 2. 学习惯性秤的
定标和使用方法; 3. 研究重力对惯性秤的影响。 【实验仪器】 惯性秤及附件一套,光电控制数字计时器,米尺,天平( 公用) ,水平仪 【实验原理】 【实验内容】 1. 安装和调整测量系统,包括惯性秤和计时系统。使用前要将平
台c调成 水平,并检查计时器工作是否正常。
2. 检查标准质量块的质量是否相等,可逐一将标准质量块置于秤
台上测周 期,如果各质量块的周期测定值的平均值相差不超过1%,在这里就
认为标准质量块的质量是相等的,并取标准质量块的质量的平均值为此
实验中的质量单位。用所给质量大致相等的砝码作出惯性秤的 定标曲
线。 3. 测定以圆柱体为负载时秤的周期 ,并由定标曲线查出该圆柱
体的惯性质 量。
4. 测定惯性秤的劲度系数 和秤台的有效质量 。
5. 将被测圆柱体悬吊于支架上,细心调整其自由悬垂位置,使之
恰好处在秤 台中心。测定悬点到圆柱体中心的距离 (用米尺测量)和此时秤台
的周期,研究重力对系统周期的影响,验证(2-9)式是否成立。
6. 将秤臂铅直放置,测定秤臂长 (用米尺测量)和秤的周期(负载
仍为圆柱 体),验证(2-10)式是否成立(选做)。
7. 用天平称衡砝码和被测圆柱体的引力质量,分析它与惯性质量
惯性秤实验报告
惯性秤实验报告
惯性秤实验报告
引言:
惯性秤是一种常见的物理实验仪器,通过测量物体在受到外力作用时的惯性来
确定物体的质量。本文将介绍一次关于惯性秤的实验,以及实验过程中的观察
和分析。
实验目的:
通过使用惯性秤,测量不同物体的质量,并分析惯性秤的工作原理和测量误差。实验器材:
1. 惯性秤
2. 一组不同质量的物体
3. 实验平台
实验过程:
1. 将实验平台放在水平桌面上,并确保其稳定。
2. 将惯性秤放置在实验平台上,并调整其水平度。
3. 选择一个物体,并将其悬挂在惯性秤的挂钩上。
4. 记录惯性秤的示数,并将物体轻轻摆动。
5. 观察物体在摆动过程中惯性秤的示数变化,并记录下来。
6. 重复步骤3-5,使用不同质量的物体进行实验。
实验结果:
根据实验过程中的观察和记录,我们得到了一系列的数据。通过对这些数据的
分析,我们可以得出以下结论:
1. 惯性秤的示数随物体质量的增加而增加。这是因为物体质量的增加会导致惯性秤受到的外力增加,从而使示数增加。
2. 在摆动过程中,惯性秤的示数会有一定的波动。这是由于摆动过程中,物体受到的外力不断变化,导致惯性秤示数的波动。
3. 实验中的测量误差主要来自于两个方面:一是物体的质量不均匀,导致惯性秤示数的波动;二是惯性秤本身存在的误差。
讨论与分析:
在实验过程中,我们发现了一些与惯性秤相关的问题。首先,由于物体的质量不均匀,惯性秤示数会有一定的波动。这可能会导致我们对物体质量的测量结果产生一定的误差。
其次,惯性秤本身存在一定的误差。这可能是由于仪器的制造精度、使用寿命等因素导致的。因此,在进行实验时,我们需要考虑到这些误差,并尽量减小其对实验结果的影响。
物理实验惯性秤实验报告
班级__信工C班___ 组别______D______
姓名____李铃______ 学号__
日期___2013.3.20___ 指导教师__刘丽峰__
【实验题目】_________惯性秤
【实验目的】
1.掌握用惯性秤测量物体质量的原理和方法;
2.学习惯性秤的定标和使用方法;
3.研究重力对惯性秤的影响。
【实验仪器】
惯性秤及附件一套,光电控制数字计时器,米尺,天平(公用),水平仪。
【实验原理】
惯性秤的主要部分是两条相同的弹性钢带(称为秤臂)连成的一个悬臂振动体A,振动体的一端是秤台B,秤台的槽中可放入定标用的标准质量块。A的另一端是平台C,通过固定螺栓D把A 固定在E座上,旋松固定螺栓D ,则整个悬臂可绕固定螺栓转动,E座可在立柱F上移动,挡光片G和光电门H是测周期用的。光电门和计时器用导线相连。将秤台沿水平方向稍稍拉离平衡位置后释放,则秤台在秤臂的弹性恢复力作用下,沿水平方向作往复振动。其振动频率随着秤台的载荷的变化而变化,其相应周期可用光电控制的数字计时器测定,进而以此为基础,可测定负载的惯性质量。立柱顶上的吊竿I可用来悬挂待测物(一圆柱形物体),另外本仪器还可将秤臂铅垂地安装,研究重力对秤的振动周期的影响。
根据牛顿第二定律f=ma,可以写成m=f/a。若以此式作为质量的定义,则称为惯性质量。
在秤臂水平放置时,将秤台沿水平方向拉离平衡位置后释放。秤台及加于其上的负载在秤臂弹性恢复力f作用下,将做水平往复振动,此时重力因与运动方向垂直,对水平方向的运动影响很小,可以忽略不计。当振幅较小时,可以把这一振动当作简谐振动处理。若秤台偏离平衡位置的位移为x时,秤台所受到的弹性恢复力为f=-kx,其中k为悬臂振动体的劲度系数。根据牛顿第二定律,其运动方程可写成
惯性秤实验报告
惯性秤实验报告
实验目的:
通过利用惯性秤测量物体的质量,探究物体的质量与其惯性的关系。
实验器材:
惯性秤、各种不同质量的物体、直尺。
实验原理:
根据牛顿第二定律的描述,物体的运动状态与其质量和施加在它上面的力有关。当一个物体处于静止状态时,其质量与状态改变所需的力成正比。根据这个原理,我们可以利用惯性秤测量物体的质量。
实验步骤:
1. 将惯性秤悬挂起来,并调整至静止状态。确保秤明显摆动的幅度小于1°。
2. 选取一个物体,并用直尺测量其长度。
3. 将选取的物体缓慢地挂在惯性秤上,保持秤的静止状态。
4. 通过观察秤的摆动情况,判断是否需要调整挠度指示线。如果需要,通过旋转挠度调整手柄将挠度指示线调整到合适的位置。
5. 通过读取挠度调整示意图上的质量标度,测量出物体的质量。
6. 重复上述步骤,测量其他物体的质量。
实验结果和分析:
根据测得的挠度调整示意图上的质量标度,可以得出不同物体的质量。通过对比不同物体的质量和它们的长度,可以发现质量和惯性有着一定的关系。较长的物体通常具有较大的质量,而较短的物体通常具有较小的质量。这与牛顿第二定律对物体运动状态与质量的描述相一致。
实验误差分析:
由于实验过程中,惯性秤的摆动幅度可能受到外界环境的影响,如空气流动或振动等,从而导致测量结果的误差。为减小误差,可以在实验过程中尽量保持实验室环境的稳定,并尽量缓慢地将物体挂在秤上。此外,多次测量同一物体的质量,并取其平均值,还可以减小误差。
实验结论:
通过利用惯性秤测量物体的质量,可以得出物体的质量与其惯性有一定的关系。较长的物体通常具有较大的质量,而较短的物体通常具有较小的质量。这符合牛顿第二定律的描述。实验结果表明,惯性秤可以作为一种简单而有效的测量物体质量的工具。
惯性称实验报告
惯性称实验报告
篇一:惯性秤实验报告(完全版)
实验报告总体不错!
班级_____信工C班________组别_____F________ 姓名______郭洁_______ 学号_87__ 日期_______ 【实验题目】惯性秤【实验目的】
1. 掌握用惯性秤测量物体质量的原理和方法;
2. 学习惯性秤的定标和使用方法;
3. 研究重力对惯性秤的影响。
【实验仪器】
惯性秤及附件一套,光电控制数字计时器,米尺,天平(
公用)
,水平仪
【实验原理】
【实验内容】
1. 安装和调整测量系统,包括惯性秤和计时系统。使用前要将平台C调成
水平,并检查计时器工作是否正常。
2. 检查标准质量块的质量是否相等,可逐一将标准质量块置于秤台上测周
期,如果各质量块的周期测定值的平均值相差不超过1%,在这里就认为标准质量块的质量是相等的,并取标准质量块
的质量的平均值为此实验中的质量单位。用所给质量大致相等的砝码作出惯性秤的定标曲线。 3. 测定以圆柱体为负载时秤的周期,并由定标曲线查出该圆柱体的惯性质量。
4. 测定惯性秤的劲度系数和秤台的有效质量。
5. 将被测圆柱体悬吊于支架上,细心调整其自由悬垂位置,使之恰好处在秤
台中心。测定悬点到圆柱体中心的距离 (用米尺测量)和此时秤台的周期,研究重力对系统周期的影响,验证(2-9)式是否成立。
6. 将秤臂铅直放置,测定秤臂长 (用米尺测量)和秤的周期(负载仍为圆柱
体),验证(2-10)式是否成立(选做)。
7. 用天平称衡砝码和被测圆柱体的引力质量,分析它与惯性质量的关系。【预习报告】
小圆柱质量大圆柱质量
物理实验-惯性秤-实验报告
班级__信工C班___ 组别______D______
姓名____李铃______ 学号_1111000048_
日期___2013.3.20___ 指导教师__刘丽峰__
【实验题目】_________惯性秤
【实验目的】
1.掌握用惯性秤测量物体质量的原理和方法;
2.学习惯性秤的定标和使用方法;
3.研究重力对惯性秤的影响。
【实验仪器】
惯性秤及附件一套,光电控制数字计时器,米尺,天平(公用),水平仪。
【实验原理】
惯性秤的主要部分是两条相同的弹性钢带(称为
秤臂)连成的一个悬臂振动体A,振动体的一端是秤台
B,秤台的槽中可放入定标用的标准质量块。A的另一
端是平台C,通过固定螺栓D把A固定在E座上,旋松
固定螺栓D ,则整个悬臂可绕固定螺栓转动,E座可
在立柱F上移动,挡光片G和光电门H是测周期用的。
光电门和计时器用导线相连。将秤台沿水平方向稍稍
拉离平衡位置后释放,则秤台在秤臂的弹性恢复力作
用下,沿水平方向作往复振动。其振动频率随着秤台
的载荷的变化而变化,其相应周期可用光电控制的数
字计时器测定,进而以此为基础,可测定负载的惯性
质量。立柱顶上的吊竿I可用来悬挂待测物(一圆柱形
物体),另外本仪器还可将秤臂铅垂地安装,研究重力
对秤的振动周期的影响。
根据牛顿第二定律f=ma,可以写成m=f/a。若以此式作为质量的定义,则称为惯性质量。
在秤臂水平放置时,将秤台沿水平方向拉离平衡位置后释放。秤台及加于其上的负载在秤臂弹性恢复力f作用下,将做水平往复振动,此时重力因与运动方向垂直,对水平方向的运动影响很小,可以忽略不计。当振幅较小时,可以把这一振动当作简谐振动处理。若秤台偏离平衡位置的位移为x时,秤台所受到的弹性恢复力为f=-kx,其中k 为悬臂振动体的劲度系数。根据牛顿第二定律,其运动方程可写成
物理实验惯性秤实验报告
班级__信工C班___ 组别______D______
姓名____李铃______ 学号__
日期___2013.3.20___ 指导教师__刘丽峰__
【实验题目】_________惯性秤
【实验目的】
1.掌握用惯性秤测量物体质量的原理和方法;
2.学习惯性秤的定标和使用方法;
3.研究重力对惯性秤的影响。
【实验仪器】
惯性秤及附件一套,光电控制数字计时器,米尺,天平(公用),水平仪。
【实验原理】
惯性秤的主要部分是两条相同的弹性钢带(称为秤臂)连成的一个悬臂振动体A,振动体的一端是秤台B,秤台的槽中可放入定标用的标准质量块。A的另一端是平台C,通过固定螺栓D把A固定在E座上,旋松固定螺栓D ,则整个悬臂可绕固定螺栓转动,E座可在立柱F 上移动,挡光片G和光电门H是测周期用的。光电门和计时器用导线相连。将秤台沿水平方向稍稍拉离平衡位置后释放,则秤台在秤臂的弹性恢复力作用下,沿水平方向作往复振动。其振动频率随着秤台的载荷的变化而变化,其相应周期可用光电控制的数字计时器测定,进而以此为基础,可测定负载的惯性质量。立柱顶上的吊竿I可用来悬挂待测物(一圆柱形物体),另外本仪器还可将秤臂铅垂地安装,研究重力对秤的振动周期的影响。
根据牛顿第二定律f=ma,可以写成m=f/a。若以此式作为质量的定义,则称为惯性质量。
在秤臂水平放置时,将秤台沿水平方向拉离平衡位置后释放。秤台及加于其上的负载在秤臂弹性恢复力f作用下,将做水平往复振动,此时重力因与运动方向垂直,对水平方向的运动影响很小,可以忽略不计。当振幅较小时,可以把这一振动当作简谐振动处理。若秤台偏离平衡位置的位移为x时,秤台所受到的弹性恢复力为f=-kx,其中k 为悬臂振动体的劲度系数。根据牛顿第二定律,其运动方程可写成
物理实验-惯性秤-实验报告
班级__信工C班___ 组别______D______
姓名____李铃______ 学号_1111000048_
日期___2013.3.13__ 指导教师___张波____
【实验题目】_________霍尔效应测磁场
【实验目的】
1.研究霍尔元件的特性,并测定其灵敏度;
2.测量电磁铁气隙中的磁感应强度;
3.了解霍尔效应的产生原理及其副效应的产生原理和消除方法。
【实验仪器】
马蹄形电磁铁,霍尔片,电流表,电池盒,数字万用表,换向开关,导线若干,霍尔效应实验仪。
【实验原理】
霍尔最初的实验是这样的:在一块长方形的薄金属片(霍尔片)两边的对称点1和2之间接上一个检流计(如图7.1所示)。为方便,取如图所示的直角坐标系。沿x轴正向通以电流I。若不加磁场,则检流计不显示任何偏转,这说明1和2两点电位相等。若在z轴方向加上磁场B,则检流计立即偏转。这说明1和2两点之间存在电位差。霍尔发现这个电位差与电流I及磁感应强度 B
均成正比,与板的厚度d成反比,即(7-1)这叫霍尔公式。通常称UH为霍尔电压,RH为霍尔系数,KH为霍尔片的灵敏度,且KH=RH/d。在当时,式(7-1)纯粹是一个经验公式,在洛伦兹的电子论提出来以后从理论上得到证明。霍尔电压的产生可以用洛伦兹力来解释。磁场力即洛仑兹力为=×B(7-2)按矢积的定义,上式中F的大小为:
(7-3),式中,为和B之间的夹角,F的方向垂直和B 构成的平面,并遵守右手螺旋法则,如图7.2所示。式(7-2)表明,洛仑兹力F的方向与电荷的正负有关。图2所示的是正电荷受力的方向,若是负电荷,则受力方向与此相反。若电流沿X轴正方向通过霍尔片,如图7.3所示.
物理实验惯性秤实验报告
班级信工C 班 组别 D
姓 名
李铃
学 号1111000048 日期 2013.3.20
指导教师刘丽峰
【实验题目】
【实验目的】
惯性秤
1•掌握用惯性秤测量物体质量的原理和方法; 2. 学习惯性秤的定标和使用方法; 3. 研究重力对惯性秤的影响。
【实验仪器】
【实验原理】
惯性秤的主要部分是两条相同的弹性钢带 (称为
秤
臂)连成的一个悬臂振动体 A ,振动体的一端是秤台 B , 秤台的槽中可放入定标用的标准质量块。
A 的另一端
是平台C ,通过固定螺栓 D 把A 固定在E 座上,旋松 固定螺栓
D ,则整个悬臂可绕固定螺栓转动,
E 座可
在立柱F 上移动,挡光片G 和光电门H 是测周期用的。 光电门和计时器用导线相连。将秤台沿水平方向稍稍 拉离平衡位置后释放,则秤台在秤臂的弹性恢复力作 用下,沿水平方向作往复振动。其振动频率随着秤台 的载荷的变化而变化,其相应周期可用光电控制的数
字计时器测定,进而以此为基础,可测定负载的惯性质量。立柱顶上的吊竿
I 可用来悬
惯性秤及附件一套,光电控制数字计时器,米尺,天平
(公用),水平仪。
图乙1憤性秤的枸造
挂待测物(一圆柱形物体),另外本仪器还可将秤臂铅垂地安装,研究重力对秤的振动周期的影响。
根据牛顿第二定律f=ma ,可以写成m=f/a 。若以此式作为质量的定义,则称为惯性质量。
在秤臂水平放置时,将秤台沿水平方向拉离平衡位置后释放。秤台及加于其上的负载在秤臂弹性恢复力f 作用下,将做水平往复振动,此时重力因与运动方向垂直,对水平方向的运动影响很小,可以忽略不计。当振幅较小时,可以把这一振动当作简谐振动处理。若秤台偏离平衡位置的位移为x 时,秤台所受到的弹性恢复力为f=-kx ,其中k 为悬臂振动体的劲度系数。根据牛顿第二定律,其运动方程可写成
惯性秤实验报告
惯性秤实验报告
引言:
惯性秤是一种利用物体的惯性测量重力的仪器。通过测量物体
在绳子上的倾斜角度和绳子的张力,可以计算出物体所受的重力
大小。本实验旨在通过构建一个简单的惯性秤实验装置,探究物
体质量与其受力关系,并验证实验结果与理论重力值的一致性。
实验过程:
1. 实验装置构建
本实验采用简单的装置构建,需要准备一根轻质而坚固的绳子、一个重物(如砝码或者铅垂)、一个水平的支点(如一根直线杆)以及一个水平桌面。首先,将绳子打结并挂在支点上,确保绳子
的位置在桌面之上,并保持绳子在静止时的水平状态。
2. 探究物体质量与受力关系
将重物缓慢悬挂在绳子的下端,使绳子保持水平状态。此时,
重物的质量即为测量质量。根据牛顿第二定律,物体受到的合力
与其质量成正比。因此,可以控制悬挂物体的质量,然后在相同
条件下测量绳子的拉力,并记录结果。
3. 分析实验结果
通过实验数据的记录和分析,可以得到不同质量物体受到的拉力大小。根据惯性秤的原理,拉力的大小即为物体所受的重力大小。进一步,可以绘制物体质量与受力的关系曲线,探究二者之间的线性关系。在该曲线上,斜率即为重力加速度的大小。
4. 与理论预期的重力对比
通过比较实验结果得到的重力加速度值与理论预期值,我们可以验证实验的准确性。理论上,地球上的重力加速度约为9.8米每秒平方。通过实验数据的调整和分析,可以计算出实际实验中所测量到的重力加速度值,然后将其与理论值进行比较。
结论:
本实验通过构建一个简单的惯性秤实验装置,探究了物体质量与受力之间的关系。实验结果显示,物体所受重力的大小与其质量成正比。根据实验数据的分析,可以得出物体质量与受力之间的线性关系。实验结果还表明,实验测得的重力加速度值与理论预期值相近,验证了实验的准确性。
物理实验-惯性秤-验报告
班级__信工C班___ 组别______D______
姓名____李铃______ 学号_1111000048_
日期___2013.3.20___ 指导教师__刘丽峰__
【实验题目】_________惯性秤
【实验目的】
1.掌握用惯性秤测量物体质量的原理和方法;
2.学习惯性秤的定标和使用方法;
3.研究重力对惯性秤的影响。
【实验仪器】
惯性秤及附件一套,光电控制数字计时器,米尺,天平(公用),水平仪。【实验原理】
惯性秤的主要部分是两条相同的弹性钢带(称为秤
臂)连成的一个悬臂振动体A,振动体的一端是秤台B,
秤台的槽中可放入定标用的标准质量块。A的另一端
是平台C,通过固定螺栓D把A固定在E座上,旋松
固定螺栓D ,则整个悬臂可绕固定螺栓转动,E座可
在立柱F上移动,挡光片G和光电门H是测周期用的。
光电门和计时器用导线相连。将秤台沿水平方向稍稍
拉离平衡位置后释放,则秤台在秤臂的弹性恢复力作
用下,沿水平方向作往复振动。其振动频率随着秤台
的载荷的变化而变化,其相应周期可用光电控制的数
字计时器测定,进而以此为基础,可测定负载的惯性质量。立柱顶上的吊竿I可用来悬挂待测物(一圆柱形物体),另外本仪器还可将秤臂铅垂地安装,研究重力对秤的振动周期的影响。
根据牛顿第二定律f=ma,可以写成m=f/a。若以此式作为质量的定义,则称为惯性质量。
在秤臂水平放置时,将秤台沿水平方向拉离平衡位置后释放。秤台及加于其上的负载在秤臂弹性恢复力f作用下,将做水平往复振动,此时重力因与运动方向垂直,对水平方向的运动影响很小,可以忽略不计。当振幅较小时,可以把这一振动当作简谐振动处理。若秤台偏离平衡位置的位移为x时,秤台所受到的弹性恢复力为f=-kx,其中k 为悬臂振动体的劲度系数。根据牛顿第二定律,其运动方程可写成
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由图表可知,在误差允许范围内,所测数据绘制出的图表线性相关R2=0.9994,基本符
合
()
k
m
4
2
2
m
T
+
=
π
,误差原因是与钢带振动幅度有关;存在空气阻力。
思考题:
1.说明惯性秤的特点
惯性秤称量质量的最大特点是用振动法来测定物体惯性质量的装置;称量时秤台一定要严格地保持在水平方向运动,避免重力对运动的影响;所称物体的质量不宜过大。
2. 能否设想出其他的测量惯性质量的方案
在物体处于特定存在状态的时候,如果要改变这种存在状态,那么必然要对这个物体施加作用力,根据牛顿第二运动定律,我们可以得到,在物体所受到的作用力不变的情况下,物体的质量同加速度成反比。我们只要测定了作用力的大小和物体加速度的大小,那么就可以确定物体的惯性质量。
3. 根据
()
k
m
4
2
2
m
T
+
=
π
,分析惯性秤的测量灵敏度,即
dm
T2
d
和那些因素有关?根据所
用周期测试仪的时间测量的分辨率,此惯性秤所能达到的质量灵敏度是多少(不考虑其他误差)。
秤臂的倔强系数k和秤台的质量有关,所能达到的灵敏度为0.01。