科氏惯性力演示实验
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四．实验步骤
1．接通电源，准备实验 2．进行实验
1）调节转台转速 a. 按住▲键，转台顺时针方向转动，转台转速显示窗显示在调转速，达
到所需转速后，松开按键，则转速稳定在所需转速上，观察皮带的运 动； b．按停止键，转台减速转动直至停止，转台转速显示窗显示为零； c．按住▼键，转台逆时针方向转动，转台转速显示窗显示在调转速，达 到所需转速后，松开按键，则转速稳定在所需转速上，观察皮带的运 动； 2）调节皮带速度 a．按住▲键，皮带盘顺时针方向转动，皮带转速显示窗显示在调转速， 达到所需转速后，松开按键，则转速稳定在所需转速上，观察皮带的 运动； b．按住停止键，皮带减速运动直至停止，皮带转速显示窗显示为零，观察 皮带的运动； c．按住▼键，皮带盘逆时针方向转动，皮带转速显示窗显示在调转速，达 到所需转速后，松开按键，则转速稳定在所需转速上，观察皮带的运动； 3）调节转台倾角 a. 按一次▲键，角度旋转 450，转台倾角旋转显示窗显示 450，观察皮带 的运动； b. 再按一次▲键，角度旋转 900，转台倾角旋转显示窗显示 900，观察皮 带的运动； c. 按一次▼键，角度返回旋转 450，转台倾角旋转显示窗显示 450，观察 皮带的运动； d. 再按一次▼键，角度继续返回 450，转台倾角旋转显示窗显示 00，观察 皮带的运动现象；
方向由右手规则确定。 质量 dm 的微元受到的科氏惯性力为 dFIC = −dm ⋅ aC ，其中负号表示科氏惯
性力的方向与科氏加速度的方向相反。
本演示实验就是通过调节 ω ，vr 的大小和方向，以及它们之间的夹角α 的
1
大小，全面演示在不同情况下，通过皮带的张开与靠拢来显示科氏角速度与科 氏惯性力的大小和方向。
2
4）综合调节转台转速与转向、皮带运动速度与运动方向以及转台倾角，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 成转台转速与转向、皮带运动速度与运动方向以及转台倾角的各种组 合，观察各种组合下皮带的运动（张开或靠拢及张开与靠拢的程度）， 分析产生这种运动的原因。
3．实验结束，关闭电源。
五．实验要求
在整个实验过程中，要求学生集中注意力观察皮带的运动（张开或靠拢 及张开与靠拢的程度），分析产生这种运动的机理，加深对合成运动的有关 概念、惯性参考系与非惯性参考系的概念、科氏加速度与科氏惯性力的理解。
六．问题讨论
1．试应用科氏加速度和科氏惯性力的有关理论解释河岸冲刷、火车铁轨磨损 等有关的工程问题。
2．试举出 1-2 个日常生活或工程实际中应用科氏加速度和科氏惯性力的例 子，并作出定性分析，说明其工作机理。
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科氏惯性力演示实验
一．实验目的
1．理解点的合成运动的有关概念，研究科氏加速度产生的机理； 2．理解惯性参考系与非惯性参考系的概念，研究科氏惯性力产生的机理；
二．实验设备
科氏加速度与科氏惯性力演示实验台（如下图），由转台驱动机构、皮带驱 动机构、转台倾角调节机构以及实验台控制系统等四部分组成。
z 转台驱动机构 z 皮带驱动机构 z 转台倾角调节机构
三．实验原理
转速 0—30 rpm
（转向可调）
转速 0—1500 rpm
（转向可调）
倾角 0—900，显示分辨率 10
当动点相对动系运动，而动系又相对静系作转动时，一般情况下就会产生 科氏加速度，可见科氏加速度是由于相对运动与牵连运动相互影响的结果。理
论上科氏加速度 ac = 2ω × vr ，式中：ω 为动系转动角速度矢量，vr 为动点的相 对速度矢量。科氏加速度大小 ac = 2ω vr sinα ，式中α 为 ω 与 vr 之间的夹角，
1．接通电源，准备实验 2．进行实验
1）调节转台转速 a. 按住▲键，转台顺时针方向转动，转台转速显示窗显示在调转速，达
到所需转速后，松开按键，则转速稳定在所需转速上，观察皮带的运 动； b．按停止键，转台减速转动直至停止，转台转速显示窗显示为零； c．按住▼键，转台逆时针方向转动，转台转速显示窗显示在调转速，达 到所需转速后，松开按键，则转速稳定在所需转速上，观察皮带的运 动； 2）调节皮带速度 a．按住▲键，皮带盘顺时针方向转动，皮带转速显示窗显示在调转速， 达到所需转速后，松开按键，则转速稳定在所需转速上，观察皮带的 运动； b．按住停止键，皮带减速运动直至停止，皮带转速显示窗显示为零，观察 皮带的运动； c．按住▼键，皮带盘逆时针方向转动，皮带转速显示窗显示在调转速，达 到所需转速后，松开按键，则转速稳定在所需转速上，观察皮带的运动； 3）调节转台倾角 a. 按一次▲键，角度旋转 450，转台倾角旋转显示窗显示 450，观察皮带 的运动； b. 再按一次▲键，角度旋转 900，转台倾角旋转显示窗显示 900，观察皮 带的运动； c. 按一次▼键，角度返回旋转 450，转台倾角旋转显示窗显示 450，观察 皮带的运动； d. 再按一次▼键，角度继续返回 450，转台倾角旋转显示窗显示 00，观察 皮带的运动现象；
方向由右手规则确定。 质量 dm 的微元受到的科氏惯性力为 dFIC = −dm ⋅ aC ，其中负号表示科氏惯
性力的方向与科氏加速度的方向相反。
本演示实验就是通过调节 ω ，vr 的大小和方向，以及它们之间的夹角α 的
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大小，全面演示在不同情况下，通过皮带的张开与靠拢来显示科氏角速度与科 氏惯性力的大小和方向。
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4）综合调节转台转速与转向、皮带运动速度与运动方向以及转台倾角，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 成转台转速与转向、皮带运动速度与运动方向以及转台倾角的各种组 合，观察各种组合下皮带的运动（张开或靠拢及张开与靠拢的程度）， 分析产生这种运动的原因。
3．实验结束，关闭电源。
五．实验要求
在整个实验过程中，要求学生集中注意力观察皮带的运动（张开或靠拢 及张开与靠拢的程度），分析产生这种运动的机理，加深对合成运动的有关 概念、惯性参考系与非惯性参考系的概念、科氏加速度与科氏惯性力的理解。
六．问题讨论
1．试应用科氏加速度和科氏惯性力的有关理论解释河岸冲刷、火车铁轨磨损 等有关的工程问题。
2．试举出 1-2 个日常生活或工程实际中应用科氏加速度和科氏惯性力的例 子，并作出定性分析，说明其工作机理。
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科氏惯性力演示实验
一．实验目的
1．理解点的合成运动的有关概念，研究科氏加速度产生的机理； 2．理解惯性参考系与非惯性参考系的概念，研究科氏惯性力产生的机理；
二．实验设备
科氏加速度与科氏惯性力演示实验台（如下图），由转台驱动机构、皮带驱 动机构、转台倾角调节机构以及实验台控制系统等四部分组成。
z 转台驱动机构 z 皮带驱动机构 z 转台倾角调节机构
三．实验原理
转速 0—30 rpm
（转向可调）
转速 0—1500 rpm
（转向可调）
倾角 0—900，显示分辨率 10
当动点相对动系运动，而动系又相对静系作转动时，一般情况下就会产生 科氏加速度，可见科氏加速度是由于相对运动与牵连运动相互影响的结果。理
论上科氏加速度 ac = 2ω × vr ，式中：ω 为动系转动角速度矢量，vr 为动点的相 对速度矢量。科氏加速度大小 ac = 2ω vr sinα ，式中α 为 ω 与 vr 之间的夹角，