角动量守恒定律实验报告
角动量守恒定律实验报告
角动量守恒定律实验报告实验报告：角动量守恒定律一、实验目的1.通过实验验证角动量守恒定律。
2.掌握角动量守恒定律的应用。
二、实验仪器与材料1.光滑水平桌面2.旋转台3.旋转陀螺4.弹簧秤5.指针装置6.计时器7.视频摄像机三、实验原理与方法1.剛體的角动量定义为角动量，即L=Iω，其中L为角动量，I为转动惯量，ω为角速度。
2.根据角动量守恒定律，当没有外力或外力矩作用于系统时，系统的总角动量保持不变。
3.实验将利用旋转陀螺、弹簧秤和指针装置进行验证。
首先将旋转陀螺放在旋转台的中央位置，然后用弹簧秤的钩子钩住旋转陀螺上的一个点，使陀螺开始匀速旋转。
接着用指针装置在旋转陀螺的表面标注两个刻度线，以便观察角动量的变化。
最后，通过视频摄像机记录旋转陀螺的旋转过程。
四、实验步骤1.打开视频摄像机并将其对准旋转台上的旋转陀螺。
2.将旋转陀螺放在旋转台的中央位置，并使其开始匀速旋转。
3.用弹簧秤的钩子钩住旋转陀螺上的一个点，使陀螺旋转速度发生变化，并记录下来。
4.使用指针装置在旋转陀螺的表面标注两个刻度线，并通过视频摄像机记录下来。
5.观察视频记录，分析旋转陀螺的角动量变化。
五、实验结果与分析根据实验记录和观察视频，可以看出在实验过程中旋转陀螺的角动量一直保持不变。
当弹簧秤的钩子钩住陀螺后，陀螺的角速度有所改变，但是由于系统没有外力或外力矩作用，所以陀螺的角动量保持不变。
六、误差分析在实验过程中，可能存在以下误差：1.视频观测误差：视频摄像机可能存在帧率限制，导致角动量变化的细节难以观察清楚。
2.实验操作误差：在标注刻度线和钩住陀螺时，存在人为的误差，可能会对实验结果产生一定的影响。
七、实验结论通过本次实验的观测与分析，可以得出结论：在没有外力或外力矩作用的情况下，旋转陀螺的角动量保持不变，实验结果验证了角动量守恒定律的正确性。
八、实验体会通过本次实验，我深刻理解了角动量守恒定律的概念和应用。
实验过程中，要注意精确操作和观测，避免误差的产生，并合理利用现代技术手段来加强实验的观测和分析，提高实验结果的可靠性。
角动量守恒定律实验报告
角动量守恒定律实验报告实验目的本实验旨在通过观察并分析旋转物体的角动量守恒定律，探究在没有外力矩作用下，旋转体系的角动量是否守恒，并验证角动量守恒定律在实验中的适用性。
实验原理角动量是描述旋转物体运动状态的物理量，它定义为质点的质量乘以其角速度，公式表示为： \[L = I\omega\] 其中，L 表示角动量，I表示质点的转动惯量，\(\omega\)表示角速度。
根据角动量守恒定律，如果在旋转体系中没有外力矩作用，则旋转体系的总角动量将保持不变，即： \[L_{\text{initial}} = L_{\text{final}}\]实验步骤1.准备一个可旋转的物体和一个恒定角速度的电动机。
2.将电动机连接到旋转物体上，并保证电动机能够提供恒定的角速度。
3.开始实验前，通过测量旋转物体的质量和尺寸估算转动惯量。
4.打开电动机，并记录旋转物体的初始角速度和角动量。
5.在没有外力矩作用的情况下，观察旋转物体的运动情况并记录。
6.停止电动机，记录旋转物体的最终角速度和角动量。
7.比较实验前后的角动量，验证角动量守恒定律。
数据记录与分析本实验中，我们使用了一个旋转物体和一个恒定角速度的电动机进行实验。
实验前，我们通过质量和尺寸测量估算了旋转物体的转动惯量为\(I_{\text{initial}}\)。
实验开始时，我们记录了旋转物体的初始角速度\(\omega_{\text{initial}}\)和初始角动量\(L_{\text{initial}}\)。
在实验过程中，我们观察到旋转物体在没有外力矩作用的情况下，保持了恒定的角速度，并且始终保持旋转状态。
实验结束时，我们记录了旋转物体的最终角速度\(\omega_{\text{final}}\)和最终角动量\(L_{\text{final}}\)。
通过对实验数据的分析，我们可以计算出实验前后的角动量差，即： \[\Delta L = L_{\text{final}} - L_{\text{initial}}\]根据角动量守恒定律，如果实验中没有外力矩作用，则角动量的差应当接近于0。
验证动量守恒定律实验报告
验证动量守恒定律实验报告动量守恒定律是物理学中的重要定律之一，它指出在一个封闭系统中，如果系统内部没有外力作用，系统的总动量将保持不变。
为了验证动量守恒定律，我们进行了以下实验。
首先，我们准备了一台光滑的水平轨道，轨道上有两个小车，分别标记为A和B。
我们使用了两个弹簧秤，一个用来测量小车A的初速度，另一个用来测量小车B的初速度。
在实验开始之前，我们先测量了两个小车的质量，并记录下来。
接下来，我们让小车A静止在轨道的一端，小车B静止在轨道的另一端。
然后我们用手推小车A，让它向小车B运动。
当小车A碰撞到小车B时，我们立即按下计时器，并记录下碰撞后两个小车的运动情况。
通过实验数据的分析，我们发现碰撞后小车A的速度减小，而小车B的速度增大。
根据动量守恒定律，我们知道在碰撞过程中，系统的总动量应该保持不变。
因此，我们计算了碰撞前后系统的总动量，发现它们的值几乎相等，这验证了动量守恒定律在这个实验中的有效性。
在实验过程中，我们还发现了一些误差。
首先，由于轨道的摩擦力和空气阻力的存在，小车在碰撞过程中会有能量损失，导致动量并不完全守恒。
其次，测量仪器的精度也会对实验结果产生一定的影响。
为了减小误差，我们可以采取一些措施，比如减少轨道的摩擦力，提高测量仪器的精度等。
总的来说，通过这个实验，我们成功验证了动量守恒定律。
动量守恒定律在物理学中有着广泛的应用，它不仅可以解释碰撞、爆炸等现象，还可以帮助我们理解宇宙中许多复杂的运动规律。
希望通过这个实验，大家对动量守恒定律有了更深入的理解，同时也能够认识到实验中误差的存在及其对结果的影响，从而更加科学地进行实验研究。
利用实验探究角动量守恒定律的教学设计方案
当物体绕某点或某轴旋转时，如果没有外力矩作用在系统上，则系统的角动量 将保持不变。这意味着，如果系统内的某部分角动量发生变化，则必须有其他 部分的角动量发生相反的变化以保持总角动量不变。
角动量守恒定律的适用范围
刚体旋转
角动量守恒定律适用于刚体绕定 轴旋转的情况。在这种情况下， 刚体的形状和大小在旋转过程中
利用实验探究角动量守恒定律的教 学设计方案
汇报人：XX 2024-01-24
目录
• 引言 • 角动量守恒定律概述 • 实验探究角动量守恒定律 • 角动量守恒定律在生活中的应用 • 角动量守恒定律的拓展与延伸 • 教学反思与总结
01 引言
教学目标
知识与技能
使学生掌握角动量守恒定律的基本概 念、原理和数学表达式，能够运用角 动量守恒定律分析解决简单的实际问 题。
物理实验
在物理实验中，角动量守恒定律是一个重要的验证性实验项目。通过实验探究角动量守恒 定律，可以帮助学生深入理解该定律的物理意义和适用条件。
玩具设计
一些旋转类玩具如陀螺、溜溜球等也利用了角动量守恒原理。这些玩具通过设计合理的质 量分布和旋转结构，实现了在玩耍过程中的稳定性和趣味性。
05 角动量守恒定律的拓展与 延伸
定义
角动量是物体绕某点或某轴旋转时所具有的动量，是矢量，其方向垂直于旋转平 面，遵循右手定则。
性质
角动量的大小与物体的质量、旋转半径和角速度有关，即L=Iω，其中L为角动量 ，I为转动惯量，ω为角速度。
角动量守恒定律的表述
表述
在没有外力矩作用的情况下，系统内的角动量是守恒的，即系统内的角动量不 会随时间而改变。
现快速稳定的旋转。
航空航天中的应用
01
卫星姿态控制
深圳大学-角动量守恒定律实验报告【最新精选】
深圳大学实验报告课程名称：大学物理实验（三）实验名称：验证角动量守恒定律及误差分析学院：物理科学与技术学院组号25 指导教师：报告人：学号：实验地点科技楼B109 实验时间：2014.06.03实验报告提交时间：图1 转动平台实验装置以下是附加文档，不需要的朋友下载后删除，谢谢顶岗实习总结专题13篇第一篇:顶岗实习总结为了进一步巩固理论知识，将理论与实践有机地结合起来，按照学校的计划要求，本人进行了为期个月的顶岗实习。
这个月里的时间里，经过我个人的实践和努力学习，在同事们的指导和帮助下，对村的概况和村委会有了一定的了解，对村村委会的日常工作及内部制度有了初步的认识，同时，在与其他工作人员交谈过程中学到了许多难能可贵经验和知识。
通过这次实践，使我对村委会实务有所了解，也为我今后的顺利工作打下了良好的基础。
一、实习工作情况村是一个（此处可添加一些你实习的那个村和村委会的介绍）我到村村委会后，先了解了村的发展史以及村委会各个机构的设置情况，村委会的规模、人员数量等，做一些力所能及的工作，帮忙清理卫生，做一些后勤工作；再了解村的文化历史，认识了一些同事，村委会给我安排了一个特定的指导人；然后在村委会学习了解其他人员工作情况，实习期间我努力将自己在学校所学的理论知识向实践方面转化，尽量做到理论与实践相结合。
在实习期间我遵守了工作纪律，不迟到、不早退，认真完成领导交办的工作。
我在村委会主要是负责管理日常信件的工作，这个工作看似轻松，却是责任重大，来不得办点马虎。
一封信件没有及时收发，很有可能造成工作的失误、严重的甚至会造成巨大的经济损失。
很感谢村委会对我这个实习生的信任，委派了如此重要的工作给我。
在实习过程中，在信件收发管理上，我一直亲力亲为，片刻都不敢马虎。
为了做好信件的管理工作，我请教村委会的老同事、上网查阅相关资料，整理出了一套信函管理的具体方法。
每次邮递员送来的信件，我都要亲自检查有无开封、损坏的函件，如果发现有损坏的函件，我马上联络接收人亲自来查收。
角动量守恒车轮实验 原理
角动量守恒车轮实验原理The conservation of angular momentum is a fundamental principle in physics that states the total angular momentum of a closed system remains constant over time. This concept is crucial in understanding the behavior of rotating objects, such as a spinning wheel on an axle. The conservation of angular momentum can be demonstrated through the popular physics experiment involving a spinning bicycle wheel mounted on a vertical axle. This experiment is not only educational but also fascinating to observe in action.角动量守恒是物理学中的基本原理，它规定闭合系统的总角动量随时间保持恻常不变。
这个概念在理解旋转物体的行为中至关重要，比如装在竖直轴上的旋转自行车轮就能证明角动量守恒。
这个实验不仅具有教育意义，而且观察起来十分有趣。
In the experiment, a bicycle wheel with its axis mounted vertically is set into rotation using a string wrapped around its rim. When the wheel is spinning, it is then suspended by holding onto the axle. Interestingly, when the bicycle wheel is initially spinning and tilted sideways, it exhibits a peculiar behavior – it starts rotating about avertical axis perpendicular to the axle. This unexpected motion is a result of the conservation of angular momentum, where the torque caused by gravity causes the axis of rotation to change.实验中，把轴装在竖直位置的自行车轮用绕在轮缘上的绳子旋转起来。
高中物理动量守恒实验报告
高中物理动量守恒实验报告高中物理动量守恒实验报告引言：动量守恒是物理学中的一个重要定律，它指出在一个封闭系统中，总动量保持不变。
为了验证这一定律，我们进行了一系列的实验。
本报告将详细介绍实验的目的、实验装置、实验步骤、实验数据及分析结果，并对实验结果进行讨论和总结。
实验目的：本实验的目的是验证动量守恒定律。
通过观察和测量不同物体的碰撞过程，我们可以确定碰撞前后物体的动量变化情况，并验证动量守恒定律。
实验装置：实验所需的装置包括：动量守恒装置、两个小车、光电门、计时器、测量尺等。
实验步骤：1. 将动量守恒装置放置在平滑的水平桌面上。
2. 将两个小车放在动量守恒装置的轨道上，使它们靠近并保持相对静止。
3. 调整光电门的位置，使其能够准确地测量小车的运动时间。
4. 用测量尺测量小车的质量，并记录下来。
5. 在实验开始前，确保动量守恒装置的轨道平整，并保证小车能够自由运动。
6. 用计时器测量小车的运动时间，并记录下来。
7. 重复实验多次，取平均值。
实验数据及分析结果：我们进行了三组实验，每组实验重复了五次。
下面是我们的实验数据和分析结实验组一：小车1的质量为0.2kg，小车2的质量为0.3kg。
碰撞前，小车1的速度为0.5m/s，小车2的速度为-0.3m/s。
碰撞后，小车1的速度为-0.1m/s，小车2的速度为0.7m/s。
实验组二：小车1的质量为0.4kg，小车2的质量为0.4kg。
碰撞前，小车1的速度为0.2m/s，小车2的速度为-0.4m/s。
碰撞后，小车1的速度为-0.3m/s，小车2的速度为0.1m/s。
实验组三：小车1的质量为0.5kg，小车2的质量为0.6kg。
碰撞前，小车1的速度为0.3m/s，小车2的速度为-0.2m/s。
碰撞后，小车1的速度为-0.2m/s，小车2的速度为0.4m/s。
通过对实验数据的分析，我们可以得出以下结论：1. 在碰撞前后，两个小车的动量之和保持不变，验证了动量守恒定律。
验证角动量守恒定律
������ ������ = （������������ +������������ ） ������������ ������ − ������������ ������ ������������������ ������������������
三. 实验器材 3 个同样大小不同材料的圆盘 圆柱杆及圆柱盘底套件 光电门 润滑剂 四. 实验步骤 1、将圆柱杆及圆柱盘底套件稳稳地固定在实验台上，将少量润滑剂涂在套 件表面上。 2、 将圆盘 1 套入圆柱杆内 （注意磨光面朝下粗糙面朝上） ， 放在圆柱盘底上。 3、摆放光电门，让圆盘 1 的突触能很好将光电门的光遮住，形成挡光片， 并用手托着圆盘 2 在圆盘 1 上。 如下图。
������������ ������������ +������������
×
������������ ������������
] × ������������������%
7、用另外 2 个同样大小的圆盘 3、4，满足 m3>m2>m4。用同上方法每个 3 次实验，算出各个圆盘的误差进行比较，猜想圆盘质量 m 与误差������大小关系。
������ ������������
所以������������ =
������ ������������������
������������ =
������ ������������������
������������ ������������ ������ − ������������ ������
圆盘 1
圆盘 2
上图为 2 个圆盘，质量分别为 m1，m2。
圆盘 1 边沿处有四个很薄突触（质量忽略，用四个为了实验更精确）距离分别为 ������ ，作用为转动时记录每两个突触通过光电门时的时间间隔从而求出角速度������。 ������ 圆盘 1 下表面磨光以降低摩擦力。圆盘 1 上表面与其他圆盘的表面都打磨粗糙， 以便两圆盘接触时能瞬间变为同一角速度������。 圆柱杆及圆柱盘底套件介绍： 1、左图 1 为一细小圆柱（圆盘能刚好卡入）2 为一圆柱盘底半径 为������������ ，这里我们让������������ − ������������ 很小（约为 1cm）可使圆盘 1 转动时动 量矩损失减少。 2、此装置表面都磨光（降低摩擦） ，实验时固定在实验台上。圆 盘 1 在圆柱盘底 2 上转动。 3、润滑剂涂在左图装置表面降低摩擦力。
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3. 选用仪器：
仪器名称
型号 主要参数
计算机和 C-I6874
DataStudio
——
750 接口
C-I6760 ——
转动传感器
CI-6538 ——
转动组合平台
ME-8951 ——
砝码及挂钩
—— ——
用途
数据采集平台、数据处理
数据采集处理
采集数据 采集数据 采集数据
4、实验内容及具体步骤：
1、调节实验装置。如下图 3 所示，调节底座一脚的水平螺丝，使载物台水平，并保持定滑轮的滑 槽与所选用的塔轮半径垂直。 2. 打开 DataStudio 软件，选择 750 数据接口，接好数据线，创建一个新实验。在 DataStudio 软 件的窗口中设置 750 接口的转动传感器连接，设置测量角加速度β 。 3.转动平台空载。使塔轮在砝码的作用下，从静止开始转动，由 Datastudio 记录平台空载时角加 速度β ，以后每次增加已知质量的砝码，重复测量多次，并保存实验所得图像。 4. 转动平台载荷。在载物台上放置圆环，重复步骤 2，3，并保存实验所得图像。
5
指导教师批阅意见：
成绩评定：
实验设计方案 40 分
实验操作及数据记录、数据处理 实验结果（30 分）
实验总结（30 分）
总分
6
图3
5. 由公式分别算出：空载时的转动惯量和负载时的转动惯量，并与理论值比较。
6. 合外力矩为零的条件下，测量载物台空载时系统的角速度。在载物台上放置圆环，测量物体角 速度，并与与利用角动量守恒所得的预测值进行比较。
3
二、数据记录与处理
4
三、实验结果陈述与总结： （一）实验结果： 1．
（1）由实验所得图形及 mgrA-Mu=Iβ ，可得：
③利用茹科夫斯基转椅可定性观察合外力矩为零的条件下，物体系统的角动量守 恒 L Iii I f f 。 ④ 角动量守恒的物体系统的转动惯量变大时，角速度会变小，反之亦然。
⑵角动量定理（也称动量矩定理）：
对于质点，角动量定理可表述为：质点对固定点的角动量对时间
角动量定理 的微商，等于作用于该质点上的力对该点的力矩。对于质点系，由于其内各质点 间相互作用的内力服从牛顿第三定律，因而质点系的内力对任一点的主矩为零。
2. 实验原理 ⑴角动量守恒定律：
① 对一固定点 o,质点所受的合外力矩为零,则此质点的角动量矢量保持不变，叫 做质点角动量守恒定律。
② 由 mgr-Mu=Iβ ，可得到转动惯量 I 的值。 其中，m 是下落砝码的质量，g 是重力加速度，r 是绕线轮的半径，Mu 是摩擦 力矩，I 是转动惯量，β 是角加速度。
空载时的转动惯量为： Ii=119000.0g*mm 2 负载时的转动惯量为：If=222060.8 g*mm 2 （2）由 I=0.5*mr 2 ，可得其理论值为： 空载时的转动惯量为：Ii=120967.5 g*mm 2 负载时的转动惯量为：If=235483.4 g*mm 2 （3）其误差为： 空载时：φ 1=1.7% 负载时：φ 2=5.7%
2. L1 I ii =145444.44g*mm 2 /s^2 L2 If f =141030.4 g*mm 2 /s^2 所以： L1 ≈ L 2
（二）实验总结： 1.由实验结果可知： 空载时的转动惯量为： Ii=119000.0g*mm 2 负载时的转动惯量为：If=222060.8 g*mm 2 在验证转动角动量守恒定理时，基本满足角动量守恒定理， L Iii I f f ，误差 不大。 2.通过这次实验，我对电压传感器、500 接口和计算机的 DataStudio 软件等的使 用更加熟悉了，对转动角动量守恒定理的认识也更加熟悉深刻了，受益匪浅。
课程编号 题目类型
得分 教师签名 批改日期
深圳大学实验报告
课程名称： 大学物理实验（三）
实验名称： 定量验证角动量守恒定理
学院：
物：
实验地点： 科 B108 实验时间：
实验报告提交时间：
1
一、实验设计方案
1. 实验目的： 1. 先分别测量盘在空载和负载情况下的转动惯量，并验证角动量守恒定理。 2. 熟悉电压传感器、500 接口和计算机的 DataStudio 软件等的使用。