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_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，分析它与惯性质量的关系。【预习报告】

【原始数据】

砝码m

(g)30T

1(s)

30T

2(s)

30T

3(s)

0 9.46 9.47 9.46

25 11.41 11.41 11.41

50 13.11 13.12 13.13

75 14.66 14.72 14.71

100 16.03 16.02 15.99

125 17.38 17.33 17.33

150 18.64 18.59 18.61

175 19.95 19.79 19.8 小圆柱16.22 16.22 16.2 大圆柱20.67 20.61 20.78

拉线19.04 18.97 19.04 标实：

小圆柱质量103

大圆柱质量189．5

【数据处理】

砝码m

(g)30T

1(s)

30T

2(s)

30T

3(s)

30T平均T平均T2

（s）

0 9.46 9.47 9.46 9.463333333 0.315444444 0.099505198 25 11.41 11.41 11.41 11.41 0.380333333 0.144653444 50 13.11 13.12 13.13 13.12 0.437333333 0.191260444 75 14.66 14.72 14.71 14.69666667 0.489888889 0.239991123 100 16.03 16.02 15.99 16.01333333 0.533777778 0.284918716 125 17.38 17.33 17.33 17.34666667 0.578222222 0.334340938 150 18.64 18.59 18.61 18.61333333 0.620444444 0.384951309 175 19.95 19.79 19.8 19.84666667 0.661555556 0.437655753 小圆柱16.22 16.22 16.2 16.21333333 0.540444444 0.292080198 大圆柱20.67 20.61 20.78 20.68666667 0.689555556 0.475486864 拉线19.04 18.97 19.04 19.01666667 0.633888889 0.401815123

T2-m

y = 1.9251x + 0.0962

R 2

= 0.9994

0.10.20.30.40.50

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.120.140.160.180.2

m(kg)

T 2(s 2)

系列1

线性 (系列1)

s 1.9251 k 20.50720358 b 0.0962 m

0.04997143 小圆柱质量 0.101750661 大圆柱 0.197021902 拉线 0.158752856

【实验数据分析】

1.小圆柱本身质量是103g ，用我们这种方法测出来的是102g ，相差1g 。

2.大圆柱本身质量是189.5g ，用我们这种方法测出来的是197g ，相差7g 。

3.验证公式。等式左边 1.183347，等式右边1.244553，相差0.061206。

可见这些实验都是有误差的。

我们自己测出来的值出现误差的原因可能和钢带振动幅度有很大关系，因为同一个物体幅度只要变化一点儿，我们就能在周期上发现直观发现区别。有些质量较大的物体，我们为了使它达到30次的周期，会把幅度调大。而实验并不是在真空无空气阻力的条件下进行。这应该会对实验结果造成一定影响。

另外测量L 的值，估读时也会具有误差，这就导致等式左右可能不完全相等。

【思考题】

在太空失重的条件下，宇航员是如何测体重的？

答：宇航员在空间站上称体重时，宇航员坐在特制的振动装置中（已知的装置弹簧劲度系数）使弹簧发生振动。测量仪通过测量弹簧的振动周期，即可测量出宇航员的体重。