惯性秤实验报告(完全版)
惯性秤实验报告(完全版)
首都师范大学
物理实验报告
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_____________ 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。
首都师范大学
物理实验报告
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】
首都师范大学
物理实验报告
首都师范大学
物理实验报告
【原始数据】砝码m(g) 0 25 50 75 100 125 150 175 小圆柱大圆柱拉线标实：小圆柱质量大圆柱质量【数据处理】砝码m(g) 0 25 50 75 100 125 150 175 小圆柱大圆柱拉线 30T1(s) 103 189．5
30T2(s)30T3(s)30T1(s)30T2(s) 30T3(s) 30T平均T平均T2 首都师范大学物理实验报告
(kg)系列1线性 (系列1)y = + = (s2)
s k b m
小圆柱质量大圆柱拉线
【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，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，等式右边，相差。
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。
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【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103 189．5s k b m小圆柱质量大圆柱拉线 1.9251 20.50720358 0.0962 0.049971430.101750661 0.197021902 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。
惯性秤实验
惯性秤实验【实验目的】1. 了解惯性秤的构造并掌握用它测量惯性质量的方法。
2. 研究物体的惯性质量与引力质量之间的关系。
3. 研究重力对惯性秤的影响。
【仪器用具】惯性秤，砝码（5）及砝码夹（其惯性质量等于一个砝码），铁架台，数字毫秒计。
【实验原理】惯性质量和引力质量是两个不同的物理概念。
万有引力方程中的质量称为引力质量，它是一 物体与其它物体相互吸引性质的量度，用天平称衡的物体就是物体的引力质量；牛顿第二定律的 质量称为惯性质量，它是物体的惯性度量，用惯性秤称衡的物体质量就是物体的惯性质量。
当惯性秤沿水平固定后，将秤台沿水平方向推开约1cm ，手松开后，秤台及其上面的负载将 左右振动。
它们虽同时受重力及秤臂的弹性恢复力的作用，但重力垂直于运动方向，对物体运动 的加速度无关，而决定物体加速度的只有秤臂的弹性恢复力。
在秤台上负载不大且秤台的位移较 小的情况下，实验证明可以近似地认为弹性恢复力和秤台的位移成比例，即秤台是在水平方向作 简谐振动。
设弹性恢复力kx F -=（k 为秤臂的弹性系数，x 为秤台质心偏离平衡位置的距离）。
根据牛顿第二定律，可得kx dtx d m m i -=+220 （1） 式中0m 为秤台的惯性质量，i m 为砝码或待测物的惯性质量。
用)(0i m m +除上式两侧，得出x m m k dt x d i +-=022 （2） 此微分方程的解为t A x ωcos =（设初相位为零），式中A 为振幅，ω为圆频率，将其代入（2），可得i m m k +=02ω. 因为Tπω2=，所以 km m T i +=02π. （3） 设惯性秤空载时周期为0T ，加负载1m 时周期为1T ，加负载2m 时周期为2T ，则从式（3）可得0204m k T π=， )(410221m m kT +=π， )(420222m m kT +=π （4） 从上式中消去0m 和k ，得2120222021m m T T T T =-- （5） 此式表示，当1m 已知时,则在测得0T 、1T 和2T 之后，便可求出2m 。
复摆与惯性秤实验.
B
x y - xy x -x
2 2
A=y -B x
复摆振动的研究
不确定度计算（图解法）
1.计算X轴、y轴及截距A、斜率B的不确定度
uA(x ) 0
u A(y ) 0
u A(A ) 0
u B (x )
u B (y )
3
u C (x ) u B(x )
Ti = k m0 + k mi
（7-4）
惯性秤实验
实验原理
4 2 4 2 m0 ,b= 令 a= ，(7-4)式变形为： T 2 k k
Ti 2 =a+bmi
（7-5）
0.6 0.4
（7-5）式表明，惯性秤水平振动周 期T 的平方和附加质量成线性关系。 当测出各已知附加质量所对应的周期 值，可作定标线(如图所示)，如需测 量某物体的惯性质量时，可将其置于 惯性秤的秤台上，测出周期，就可从 定标线上查出对应的质量，即为该物 体的惯性质量。
2.计算g的不确定度
4 g B
2
g u C (g ) u C (B ) B
3.计算IG的不确定度
A I G ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱk =m B
2
I G uC (I G ) A
2 I G uC (A ) B
2
2 uC (B )
大学物理实验
复摆与惯性秤实验
编制 覃立平
复摆振动的研究
实验目的
1．研究复摆摆动周期与回转轴到重心距离之间的关 系。 2．测量重力加速度和转动惯量。
仪器和用具
复摆，光电计时装置，周期仪，砝码一个，天平。
复摆振动的研究
实验原理
惯性秤
k ω = m
2
m T = 2π k
式中， 为劲度系数， 式中，k 为劲度系数，T 为振动周期
则有： 设空秤台得质量为 m0 ，振动周期为 T0 ，则有：
m T = 2π 0 0 k
则有： 设秤台上所加砝码的质量为 mi ，振动周期为 Ti ，则有：
m +m i T = 2π 0 i k
由此可得： 由此可得：
秤 台
d2 x m m 2 = −(k + g)x dt l
2
x
设初始相位为零， 设初始相位为零，则（2）式的解为： ）式的解为：
x = x0 cosωt
为秤台振幅， 为角频率， 其中 x0为秤台振幅，ω为角频率，由此得
m k+ g 2 l ω = m
显然， 显然，有：
m T′ = 2π m k+ g l
实验五 惯性秤
一、实验目的 1、了解惯性质量和引力质量的概念。 、了解惯性质量和引力质量的概念。 2、掌握惯性秤测量质量的原理和方法。 、掌握惯性秤测量质量的原理和方法。 3、测定物体的惯性质量，研究重力对振动周期的影响。 、测定物体的惯性质量，研究重力对振动周期的影响。 二、实验仪器 惯性秤、周期测定仪。 惯性秤、周期测定仪。 惯性秤有平台和秤台组成， 惯性秤有平台和秤台组成，他们之间用两条相同弹性 的钢条连接起来，附件有砝码组、管制器、 的钢条连接起来，附件有砝码组、管制器、待测物及支撑 杆等。平台被水平地固定在支撑杆上， 杆等。平台被水平地固定在支撑杆上，秤台用来放置砝码 和待测物，并在秤台上有一圆柱孔，该孔和砝码底座（包 和待测物，并在秤台上有一圆柱孔，该孔和砝码底座（ 括小砝码和已知圆柱体） 括小砝码和已知圆柱体）一起用来固定砝码组的位置和待 测物的位置。 测物的位置。
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 0.1017506610.197021902 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。
惯 性 秤
惯性秤
一、实验内容：
1.对惯性秤进行定标，作定标曲线；
2.用惯性秤测量待测物的惯性质量；
3.用天平称量待测物的引力质量，研究物体惯性质量和引力质量的关系。
二、实验步骤：
(一)清点主要仪器
1.惯性秤 ( )
2.槽码(10只) ( )
3.秒表 ( )
4.水准仪 ( 1 个)
5.天平(公用) ( )
(二)测量
1.对惯性秤定标，作定标曲线：
①将水平气泡仪放置在惯性秤上，调底脚螺丝，使其水平；
②惯性秤加载一只槽码，使惯性秤在水平方向作微小振动，测出其振动40次的时间T0 ；
③每次在惯性秤上增加一只槽码，重复步骤②，得出T1 、T2 、T3 、…、T10 ；
④将所测数据填入表①中。
2.用惯性秤测量待测物的惯性质量：
①将待测物置于秤台中间的孔中，测出其振动40次的时间T；
②用物理天平称出待测物的质量m(m天)；
③将测量数据填入表②中。
3.考查重力对惯性秤的影响：
根据水平气泡仪将惯性秤垂直放置，在槽内分别插入2只、4只、6只、8只槽码，测出其振动40次的时间T2 /、T4 /、T6 /、T8 /，填入表③中。
(三)列数据表格
表①
表②
表③
(四)请老师检查实验数据并签字
(五)请实验技术人员检查仪器并签字
(六)清理仪器
(七)数据处理要求
1.以T2作纵坐标，m为横坐标，作出T2 _ m图象；
2.通过T2 _ m图象查出待测物质量m
图，与天平称出的质量m
天
相比较；
3.将水平方向周期与垂直方向周期相比较，得出结论。
注：可以认为每只槽码的质量都是相同的。
惯性影响因素实验报告
一、实验目的1. 了解惯性的基本概念及其影响因素；2. 探究质量、速度、形状等因素对物体惯性的影响；3. 分析实验过程中可能出现的误差，提高实验结果的准确性。
二、实验原理惯性是物体保持原有运动状态（静止或匀速直线运动）的性质。
根据牛顿第一定律，物体在没有外力作用时，将保持其原有的运动状态。
物体的惯性大小与其质量有关，质量越大，惯性越大。
本实验通过改变物体的质量、速度、形状等因素，观察物体惯性的变化，从而探究惯性影响因素。
三、实验器材1. 惯性秤；2. 不同质量的物体；3. 速度传感器；4. 形状不同的物体；5. 计时器；6. 纸和笔。
四、实验步骤1. 测量不同质量物体的惯性：将不同质量的物体分别放置在惯性秤上，观察并记录物体在静止和运动状态下的质量。
2. 改变物体速度，观察惯性变化：在物体运动过程中，使用速度传感器测量物体速度，观察物体在速度变化前后的惯性。
3. 改变物体形状，观察惯性变化：将形状不同的物体放置在惯性秤上，观察并记录物体在静止和运动状态下的质量。
4. 数据处理与分析：将实验数据整理成表格，分析不同因素对物体惯性的影响。
五、实验结果与分析1. 质量对惯性的影响：实验结果显示，随着物体质量的增加，物体的惯性也随之增大。
这符合牛顿第一定律，即物体的惯性与其质量成正比。
2. 速度对惯性的影响：实验结果显示，物体在运动过程中的惯性并不随速度的变化而变化。
这表明，物体的惯性与其运动速度无关。
3. 形状对惯性的影响：实验结果显示，不同形状的物体在静止和运动状态下的质量没有明显差异，因此，物体的惯性与其形状无关。
六、误差分析1. 惯性秤的精度：惯性秤的精度可能影响实验结果的准确性。
2. 实验操作：在实验过程中，操作者的手部抖动、视线误差等因素可能导致实验结果出现偏差。
3. 环境因素：温度、湿度等环境因素可能对实验结果产生影响。
七、结论1. 物体的惯性与其质量成正比，质量越大，惯性越大。
2. 物体的惯性与其运动速度、形状无关。
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(2—1）其中m0为振动体空载时的等效质量，m为秤台上加入的附加质量块（砝码或被测物）的质量.当初相为零时，（2—1）式的解可表示为其中x0为秤台的振幅，其圆频率，其周期T则可表示为 (2—2）一、惯性质量的测定与惯性秤的定标在弹性限度内,即k为常数（更确切的说是忽略随负载的微小变化)的情况下，对应于空秤和不同负载m1和mx,由(2—2）式可以分别得到（2—3）从(2-3)式中消去k及m0，得： (2—4）由(2—4)式可见，当已知质量m1时，只要分别测得T0、T1和Tx,就可以求得未知质量mx。
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103 189．5s k b m小圆柱质量大圆柱拉线 1.9251 20. 0.0962 0.04997143 0.1 0.2 0.6【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。
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(2-1)其中m0为振动体空载时的等效质量，m为秤台上加入的附加质量块(砝码或被测物)的质量。
当初相为零时，(2-1)式的解可表示为其中x0为秤台的振幅，其圆频率，其周期T则可表示为(2-2)一、惯性质量的测定与惯性秤的定标在弹性限度内，即k为常数(更确切的说是忽略随负载的微小变化)的情况下，对应于空秤和不同负载m1和mx，由(2-2)式可以分别得到(2-3)从(2-3)式中消去k及m0，得：(2-4)由(2-4)式可见，当已知质量m1时，只要分别测得T0、T1和Tx，就可以求得未知质量mx。