大物仿真实验实验报告

合集下载

生物仿真分析实验报告(3篇)

生物仿真分析实验报告(3篇)

第1篇一、实验名称生物仿真分析实验二、实验目的1. 了解生物仿真的基本概念和原理。

2. 掌握使用仿真软件进行生物系统建模和模拟的方法。

3. 分析仿真结果,验证生物系统的行为和机制。

三、实验原理生物仿真是指利用计算机技术对生物系统进行建模和模拟的过程。

通过构建数学模型,模拟生物体的生理、生化过程,分析其行为和机制。

本实验采用仿真软件对某一生物系统进行建模和模拟,通过调整模型参数,观察系统行为的变化。

四、实验设备1. 仿真软件:如MATLAB、Simulink等。

2. 生物数据:实验所需的相关生物数据。

3. 计算机:运行仿真软件的计算机。

五、实验步骤1. 数据准备:收集实验所需的生物数据,包括生理参数、生化参数等。

2. 模型构建:利用仿真软件,根据实验数据构建生物系统的数学模型。

3. 模型验证:通过调整模型参数,验证模型在特定条件下的准确性和可靠性。

4. 模拟实验:在验证模型的基础上,进行模拟实验,观察系统行为的变化。

5. 结果分析:分析仿真结果,验证生物系统的行为和机制。

六、实验结果1. 模型构建:根据实验数据,成功构建了某一生物系统的数学模型。

2. 模型验证:通过调整模型参数,验证了模型在特定条件下的准确性和可靠性。

3. 模拟实验:在模型验证的基础上,进行了模拟实验,观察到了系统行为的变化。

4. 结果分析:通过分析仿真结果,验证了生物系统的行为和机制。

七、讨论和分析1. 模型构建:在构建生物系统模型时,充分考虑了实验数据的准确性和可靠性。

通过调整模型参数,验证了模型的准确性和可靠性。

2. 模拟实验:通过模拟实验,观察到了系统行为的变化,进一步验证了生物系统的行为和机制。

3. 结果分析:仿真结果与实验数据基本一致,验证了生物系统的行为和机制。

八、注意事项1. 数据收集:在收集实验数据时,应注意数据的准确性和可靠性。

2. 模型构建:在构建生物系统模型时,应充分考虑生物系统的复杂性和动态性。

3. 模拟实验:在模拟实验过程中,应注意调整模型参数,以观察系统行为的变化。

大学物理仿真实验报告

大学物理仿真实验报告

大学物理仿真实验报告大学物理仿真实验报告引言在大学物理实验中,物理仿真实验起着重要的作用。

通过仿真实验,学生可以在虚拟环境中进行各种物理实验,观察和分析实验现象,从而加深对物理原理的理解和掌握。

本文将以大学物理仿真实验为主题,探讨其在物理教学中的重要性和应用价值。

一、物理仿真实验的意义物理仿真实验是一种虚拟实验教学手段,通过计算机技术和数学模型,将真实的物理实验过程模拟到计算机软件中,使学生可以在虚拟环境中进行实验操作和观察实验现象。

与传统实验相比,物理仿真实验具有以下几个方面的意义。

1. 提供安全环境物理实验中常常涉及到高温、高压、高电压等危险因素,如果学生没有足够的实验经验和安全意识,很容易发生事故。

而物理仿真实验可以提供一个安全的环境,让学生在虚拟场景中进行实验操作,避免了实验过程中的安全隐患。

2. 提供多样实验条件物理仿真实验可以根据不同的实验要求和学生的学习进度,提供多样的实验条件。

学生可以通过调整参数、改变实验环境等方式,观察和分析不同条件下的实验现象,深入理解物理原理。

3. 提供实验重复性在传统实验中,学生可能因为操作不当或其他原因导致实验结果不准确或失败。

而物理仿真实验可以提供实验的重复性,学生可以反复进行实验,找出问题所在,并改正错误,从而提高实验的准确性和可靠性。

二、物理仿真实验的应用价值物理仿真实验在物理教学中具有广泛的应用价值,不仅可以提高学生的实验操作能力,还可以培养学生的科学思维和创新能力。

1. 提高实验操作能力物理仿真实验可以让学生熟悉实验仪器的使用方法和实验步骤,培养他们的实验操作能力。

通过虚拟实验,学生可以反复练习实验操作,掌握实验技巧,提高实验的准确性和效率。

2. 培养科学思维物理仿真实验可以培养学生的科学思维,让他们学会观察、分析和解释实验现象。

在虚拟实验中,学生需要通过观察实验现象、整理数据、分析规律等步骤,从而培养他们的科学思维和逻辑思维能力。

3. 提升创新能力物理仿真实验可以激发学生的创新能力。

大学物理仿真实验实验报告_分光计

大学物理仿真实验实验报告_分光计

大学物理仿真实验实验报告_分光计.大学物理仿真实验实验报告分光计土木21班2120702008崔天龙..验项目名称:分光计一、实验目的1(使学生深入了解分光计的构造和设计原理,学会调整分光计的正确方法;2(了解用最小偏向角法测棱镜材料折射率的基本原理;3(完成测量折射率实验,并正确分析实验误差。

二、实验原理1(分光计的结构分光计主要由三部分:望远镜,平行光管和主体(底座、度盘和载物台)组成。

附件有小灯泡、小灯泡的低压电源以及看度盘的放大镜。

望远镜的目镜叫做阿贝目镜,如图1所示。

2(分光计的调整原理和方法调整分光计,最后要达到下列要求:(1)平行光管发出平行光;(2)望远镜对平行光聚焦(即接收平行光);(3)望远镜、平行光管的光轴垂直仪器公共轴。

分光计调整的关键是调好望远镜,其他的调整可以以望远镜为标准。

在调整望远镜时,可以先将小灯泡的光引入分划板,当分划板的位置刚好在望远镜的焦平面上时,从载物台上放置的平面镜上反射回来的光正好落在分划板上形成一个清晰的十字象。

利用这个原理可以将望远镜调好(出射平行光以及使望远镜的主轴与仪器主轴垂直),当望远镜调好后就可以利用望远镜调节平行光管,此时就可以进行光线的角度的测量了。

3(用最小偏向角法测三棱镜材料的折射率..如下图,一束单色光以角入射到AB面上,经棱镜两次折射后,从AC面射出来,出射角为。

入射光和出射光之间的夹角称为偏向角。

当棱镜顶角A一定时,偏向角的大小随入射角的变化而变化。

而当=时,为最小(证明略)。

这时的偏向角称为最小偏向角,记为。

由上图可以看出,这时设棱镜材料折射率为n,则故..由此可知,要求得棱镜材料的折射率n,必须测出其顶角A和最小偏向角。

三、实验仪器图 1 : 分光计仪器分光计是一种基本的光学测量仪器,能准确快捷地测量各种角度,该仪器配上棱镜、光栅等可用于光谱测量。

配上偏振片、波片等,可作为椭偏仪使用。

图 2 : 分光计分光计中心为载物台,外围为刻度盘和游标盘,双游标的作用是为了消除刻度盘和游标盘中心不重合造成的偏心误差。

大学物理仿真实验报告

大学物理仿真实验报告

大学物理仿真实验报告单摆测量重力加速度一、实验目的本实验的目的是学习进行简单设计性实验的基本方法,根据已知条件和测量精度的要求,学会应用误差均分原则选用适当的仪器和测量方法,学习累积放大法的原理和应用,分析基本误差的来源及进行修正的方法。

二、实验原理单摆的结构如实验仪器中所示,其一级近似周期公式为:由此公式可知,测量周期与摆长就可以计算得到重力加速度g三、实验内容一用误差均分原理设计一单摆装置,测量重力加速度g.设计要求:(1) 根据误差均分原理,自行设计试验方案,合理选择测量仪器和方法.(2) 写出详细的推导过程,试验步骤.(3) 用自制的单摆装置测量重力加速度g,测量精度要求△g/g < 1%.可提供的器材及参数:游标卡尺、米尺、千分尺、电子秒表、支架、细线(尼龙线)、钢球、摆幅测量标尺(提供硬白纸板自制)、天平(公用).假设摆长l≈70.00cm;摆球直径D≈2.00cm;摆动周期T≈1.700s; 米尺精度△米≈0.05cm;卡尺精度△卡≈0.002cm;千分尺精度△千≈0.001cm;秒表精度△秒≈0.01s;根据统计分析,实验人员开或停秒表反应时间为0.1s左右,所以实验人员开,停秒表总的反应时间近似为△人≈0.2s.二. 对重力加速度g的测量结果进行误差分析和数据处理,检验实验结果是否达到设计要求.三. 自拟实验步骤研究单摆周期与摆长,摆角,悬线的质量和弹性系数,空气阻力等因素的关系,试分析各项误差的大小. 四. 自拟试验步骤用单摆实验验证机械能守恒定律.四、实验仪器实验仪器单摆仪,摆幅测量标尺,钢球,游标卡尺五、实验操作1. 用米尺测量摆线长度;测量摆线长度;测量摆线长度;2. 用游标卡尺测量小球直径;用游标卡尺测量小球直径;用游标卡尺测量小球直径;用游标卡尺测量小球直径;用游标卡尺测量小球直径;3. 把摆线偏移中心不超过把摆线偏移中心不超过把摆线偏移中心不超过5度,释放单摆开始计时过度,释放单摆开始计时过度,释放单摆开始计时过度,释放单摆开始计时过度,释放单摆开始计时过度,释放单摆开始计时过50 个周期后停止计时,个周期后停止计时,个周期后停止计时,记录所用时间;记录所用时间;六、实验结果七、数据处理D(平均)=(1.722+1.702+1.732+1.662+1.682+1.692)/6=1.698cm摆线长度+摆球直径=92.00cm摆长L=(摆线长度+摆球直径)-摆球半径=92.00-D/2=91.15cm=0.9115mT1=57.55/30=1.918sT2=76.77/40=1.919sT3=96.00/50=1.920sT=(T1+T2+T3)/3=1.919s由得:g=(4**)*L/(T*T)=9.77m/s*s=9.80-9.77=0.03m/s*sE=/g*100%=0.31%<1% 满足实验要求八、误差分析、心得体会及实验建议误差分析:1、周期的测量存在较大误差,摆线来回摆,刚开始计时以及最后一次摆结束的时刻,由于人眼的反应速度会造成或大或小的偏差;2、摆长的测量存在误差,由于不是亲手拿测量仪器测量,故而有些读数不准确,由此引起一部分误差。

仿真实验报告——膨胀系数

仿真实验报告——膨胀系数

大物仿真实验报告——固体热膨胀系数的测量班级:宗濂31学号:2132000013姓名:王蕊一、实验目的测定金属棒的线胀系数,并学习一种测量微小长度的方法。

二、实验原理1.材料的热膨胀系数各种材料热胀冷缩的强弱是不同的,为了定量区分它们,人们找到了表征这种热胀冷缩特性的物理量,线胀系数和体胀系数。

线膨胀是材料在受热膨胀时,在一维方向上的伸长。

在一定的温度范围内,固体受热后,其长度都会增加,设物体原长为L,由初温t1加热至末温t1,物体伸长了,则有上式表明,物体受热后其伸长量与温度的增加量成正比,和原长也成正比。

比例系数称为固体的线胀系数。

体膨胀是材料在受热时体积的增加,即材料在三维方向上的增加。

体膨胀系数定义为在压力不变的条件下,温度升高1K所引起的物体体积的相对变化,用表示。

即一般情况下,固体的体胀系数为其线胀系数的3倍,即,利用已知的,我们可测出液体的体胀系数。

2.线胀系数的测量线膨胀系数是选用材料时的一项重要指标。

实验表明,不同材料的线胀系数是不同的,塑料的线胀系数最大,其次是金属。

殷钢、熔凝石英的线胀系数很小,由于这一特性,殷钢、石英多被用在精密测量仪器中。

表1.2.1-1给出了几种材料的线胀系数。

人们在实验中发现,同一材料在不同的温度区域,其线胀系数是不同的,例如某些合金,在金相组织发生变化的温度附近,会出现线胀系数的突变。

但在温度变化不大的范围内,线胀系数仍然是一个常量。

因此,线胀系数的测量是人们了解材料特性的一种重要手段。

在设计任何要经受温度变化的工程结构(如桥梁、铁路等)时,必须采取措施防止热胀冷缩的影响。

例如,在长的蒸气管道上,可以插入一些可伸缩的接头或插入一段U型管;在桥梁中,可将桥的一端固牢在桥墩上,把另一端放在滚轴上;在铁路上,两根钢轨接头处要留有间隙等。

在式(1)中,是一个微小的变化量,以金属为例,若原长 L=300mm,温度变化,金属的线胀系数,估计。

这样微小的长度变化,普通米尺、游标卡尺的精度是不够的,可采用千分尺、读数显微镜、光杠杆放大法、光学干涉法等。

大学物理仿真实验报告——碰撞与动量守恒

大学物理仿真实验报告——碰撞与动量守恒

大学物理仿真实验实验报告碰撞和动量守恒班级:信息1401 姓名:龚顺学号:201401010127【实验目的】:1 了解气垫导轨的原理,会使用气垫导轨和数字毫秒计进行试验。

2 进一步加深对动量守恒定律的理解,理解动能守恒和动量守恒的守恒条件。

【实验原理】当一个系统所受和外力为零时,系统的总动量守恒,即有若参加对心碰撞的两个物体的质量分别为m1和m2 ,碰撞前后的速度分别为V10、V20和V1 、V2。

1,完全弹性碰撞在完全弹性碰撞中,动量和能量均守恒,故有:取V20=0,联立以上两式有:动量损失率:动能损失率:2,完全非弹性碰撞碰撞后两物体粘在一起,具有相同的速度,即有:仍然取V20=0,则有:动能损失率:动量损失率:3,一般非弹性碰撞中一般非弹性碰撞中,两物体在碰撞后,系统有部分动能损失,定义恢复系数:两物体碰撞后的分离速度比两物体碰撞前的接近速度即恢复系数。

当V20=0时有:e的大小取决于碰撞物体的材料,其值在0~1之间。

它的大小决定了动能损失的大小。

当e=1时,为完全弹性碰撞;e=0时,为完全非弹性碰撞;0<e<1时,为一般非弹性碰撞。

动量损失:动能损失:【实验仪器】本实验主要仪器有气轨、气源、滑块、挡光片、光电门、游标卡尺、米尺和光电计时装置等【实验内容】一、气垫导轨调平及数字毫秒计的使用1、气垫导轨调平打开气源,放上滑块,观察滑块与轨面两侧的间隙纵向水平调节双支脚螺丝,横向水平调节单支脚,直到滑块在任何位置均保持不动,或做极缓慢的来回滑动为止。

动态法调平,滑块上装挡光片,使滑块以缓慢速度先后通过两个相距60cm的光电门,如果滑块通过两光电门的时间差小于1ms,便可认为轨道已经调平。

本实验采用动态调节。

2、数字毫秒计的使用使用U型挡光片,计算方式选择B档。

二滑块上分别装上弹簧圈碰撞器。

将小滑块m2置于两个相距40cm的光电门之间,使其静止,使大滑块m1以速度V10去碰撞m2,从计时器上读出碰撞前后通过S距离所用的时间t10,t1,t2.记录数据。

大学物理仿真实验报告--牛顿环法测曲率半径

大学物理仿真实验报告--牛顿环法测曲率半径

大学物理仿真实验报告--牛顿环法测曲率半径大学物理仿真实验报告实验名称:牛顿环法测曲率半径共 6 页系别: 实验日期专业班级: 组别____ 实验报告日期姓名学号报告退发 ( 订正、重做 ) 一实验目的1.学会用牛顿环测定透镜曲率半径。

2.正确使用读书显微镜,学习用逐差法处理数据。

二实验仪器牛顿环装置,读数显微镜,钠光灯。

三实验原理如下图所示,在平板玻璃面DCF上放一个曲率半径很大的平凸透镜ACB,C点为接触点,这样在ACB和DCF之间,形成一层厚度不均匀的空气薄膜,单色光从上方垂直入射到透镜上,透过透镜,近似垂直地入射于空气膜。

分别从膜的上下表面反射的两条光线来自同一条入射光线,它们满足相干条件并在膜的上表面相遇而产生干涉,干涉后的强度由相遇的两条光线的光程差决定,由图可见,二者的光程差等于膜厚度e的两倍,即此外,当光在空气膜的上表面反射时,是从光密媒质射向光疏媒质,反射光不发生相位突变,而在下表面反射时,则会发生相位突变,即在反射点处,反射光的相位与入射光的相位之间相差? ,与之对应的光程差为?/2 ,所以相干的两条光线还具有?/2的附加光程差,总的光程差为(1)当?满足条件 (2)时,发生相长干涉,出现第K级亮纹,而当(k = 0,1,2…) (3)时,发生相消干涉,出现第k级暗纹。

因为同一级条纹对应着相同的膜厚,所以干涉条纹是一组等厚度线。

可以想见,干涉条纹是一组以C点为中心的同心圆,这就是所谓的牛顿环。

如图所示,设第k级条纹的半径为,对应的膜厚度为,则(4)在实验中,R的大小为几米到十几米,而的数量级为毫米,所以R &gt;&gt; ek,ek相对于22Rek是一个小量,可以忽略,所以上式可以简化为(5)如果rk是第k级暗条纹的半径,由式(1)和(3)可得(6)代入式(5)得透镜曲率半径的计算公式(7)对给定的装置,R为常数,暗纹半径(8)和级数k的平方根成正比,即随着k的增大,条纹越来越细。

大物仿真实验实验报告

大物仿真实验实验报告

物理仿真实验实验报告光电效应和普朗克常量的确定一、实验简介1905年,年仅26岁的爱因斯坦提出光量子假说,发表了在物理学发展史上具有里程碑意义的光电效应理论,10年后被具有非凡才能的物理学家密里根用光辉的实验证实了。

两位物理大师之间微妙的默契配合推动了物理学的发展,他们都因光电效应等方面的杰出贡献分别于1921年和1923年获得诺贝尔物理学奖。

光电效应实验及其光量子理论的解释在量子理论的确立与发展上,在揭示光的波粒二象性等方面都具有划时代的深远意义。

利用光电效应制成的光电器件在科学技术中得到广泛的应用,并且至今还在不断开辟新的应用领域,具有广阔的应用前景。

二、实验目的(1)了解光电效应基本规律,加深对光量子论的认识和理解;(2)了解光电管的结构和性能,并测定其基本特性曲线;(3)验证爱因斯坦光电效应方程,并测量普朗克常量。

三、实验原理当光照在物体上时,光的能量仅部分地以热的形式被物体吸收,而另一部分则转换为物体中某些电子的能量,使电子逸出物体表面,这种现象称为光电效应,逸出的电子称为光电子。

在光电效应中,光显示出它的粒子性质,所以这种现象对认识光的本性,具有极其重要的意义。

光电效应实验原理如图1所示。

其中S为真空光电管,K为阴极,A为阳极。

当无光照射阴极时,由于阳极与阴极是断路,所以检流计G中无电流流过,当用一波长比较短的单色光照射到阴极K上时,形成光电流,光电流随加速电位差U 变化的伏安特性曲线如图2所示。

1.光电流与入射光强度的关系光电流随加速电位差U 的增加而增加,加速电位差增加到一定量值后,光电流达到饱和值H I ,饱和电流与光强成正比,而与入射光的频率无关。

当K A U U U -=变成负值时,光电流迅速减小。

实验指出,有一个遏止电位差a U 存在,当电位差达到这个值时,光电流为零。

2.光电子的初动能与入射光频率之间的关系光电子从阴极逸出时,具有初动能。

在减速电压下,光电子在逆着电场力方向由K 极向A 极运动。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

学院数统学院专业信计21 姓名倪皓洋学号 2120602015
实验名称:刚体的转动惯量
一实验简介:
在研究摆的中心升降问题时,惠更斯发现了物体系的重心与后来欧勒称之为转动惯量的量。

转动惯量是表征刚体转动惯性大小的物理量,它与刚体的质量、质量相对于转轴的分布有关。

二实验目的:
1.用实验方法验证转动惯量,并求转动惯量。

2.观察转动惯量与质量的分布关系。

3.学习作图的曲线改直法,并由作图法处理实验数据。

三实验原理:
1. 刚体的转动定律
具有确定转轴的刚体,在外力矩作用下,将获得较加速度β,其值与外力矩成正比,与刚体的转动惯量成反比即有刚体的转动定律:
M=Iβ
利用转动定律,通过实验的方法,可求得难以用计算方法得到的转动惯量。

2.应用转动定律求转动惯量
如图所示,待测刚体由塔轮,伸杆及杆上的配重物组成。

刚体将在砝码的拖动下绕竖直轴转动
设细线不可伸长,砝码受到重力和细线的张力作用,从静止开始以加速度a下落,其运动方程为mg-t=ma,在t时间内下落的高度为h=at2/2。

刚体收到张力的力矩为T r和轴摩擦力力矩M f。

由转动定律可得到刚体的转动运动方程:T r--M f=I β。

绳与塔轮间无相对滑动时有a =rβ,上述四个方程得到:
m(g - a)r - Mf = 2hI/rt2 (2)
M f与张力矩相比可以忽略,砝码质量m比刚体的质量小的多时有a<<g,所以可得到近似表达式:
mgr = 2hI/ rt2 (3)
式中r、h、t可直接测量到,m是试验中任意选定的。

因此可根据(3)用实验
的方法求得转动惯量I。

3.验证转动定律,求转动惯量
从(3)出发,考虑用以下两种方法:
A.作m – 1/t2图法:伸杆上配重物位置不变,即选定一个刚体,取固定力臂r 和砝码下落高度h,(3)式变为:
M = K1/ t2 (4)
式中K1 =2hI/ gr2为常量。

上式表明:所用砝码的质量与下落时间t的平方成反比。

实验中选用一系列的砝码质量,可测得一组m与1/t2的数据,将其在直角坐标系上作图,应是直线。

即若所作的图是直线,便验证了转动定律。

从m – 1/t2图中测得斜率K1,并用已知的h、r、g值,由K1 =2hI/gr2求得刚体的I。

B.作r – 1/t图法:配重物的位置不变,即选定一个刚体,取砝码m和下落高度h为固定值。

将式(3)写为:
r = K2/ t (5)
式中K2 = (2hI/ mg)1/2是常量。

上式表明r与1/t成正比关系。

实验中换用不同的塔轮半径r,测得同一质量的砝码下落时间t,用所得一组数据作r-1/t图,应是直线。

即若所作图是直线,便验证了转动定律。

从r-1/t图上测得斜率,并用已知的m、h、g值,由K2 = (2hI/ mg)1/2求出刚体的I。

四实验仪器:
刚体转动仪,滑轮,秒表,砝码
其中刚体转动仪包括:
A.、塔轮,由五个不同半径的圆盘组成。

上面绕有挂小砝码的细线,由它对刚体施加外力矩。

B、对称形的细长伸杆,上有圆柱形配重物,调节其在杆上位置即可改变转动惯量。

与A和配重物构成一个刚体。

C.、底座调节螺钉,用于调节底座水平,使转动轴垂直于水平面。

此外还有转向定滑轮,起始点标志,滑轮高度调节螺钉等部分。

双击刚体转动仪底座下方的旋钮,会弹出底座放大窗口和底座调节窗口,在底座调节窗口的旋钮上点击鼠标左、右键,可以调整底座水平。

在底座放大窗口上单击右键可以转换视角。

(如下图)
滑轮(如图)
双击滑轮支架上的旋钮,会弹出滑轮高度调节窗口,在滑轮高度调节窗口的旋钮上点击鼠标左、右键,可以调整滑轮高度。

(秒表)
五实验内容:
1.调节实验装置:调节转轴垂直于水平面
调节滑轮高度,使拉线与塔轮轴垂直,并与滑轮面共面。

选定砝码下落起点到地面的高度h,并保持不变。

2.观察刚体质量分布对转动惯量的影响
取塔轮半径为3.00cm,砝码质量为20g,保持高度h不变,将配重物逐次取三种不同的位置,分别测量砝码下落的时间,分析下落时间与转动惯量的关系。

(本项实验只作定性说明,不作数据计算。


3.测量质量与下落时间关系:
测量的基本内容是:更换不同质量的砝码,测量其下落时间t。

用游标卡尺测量塔轮半径,用钢尺测量高度,砝码质量按已给定数为每个
5.0g;用秒表记录下落时间。

将两个配重物放在横杆上固定位置,选用塔轮半径为某一固定值。

将拉线平行缠绕在轮上。

逐次选用不同质量的砝码,用秒表分别测量砝码从静止状态开始下落到达地面的时间。

对每种质量的砝码,测量三次下落时间,取平均值。

砝码质量从5g开始,每次增加5g,直到35g止。

用所测数据作图,从图中求出直线的斜率,从而计算转动惯量。

4.测量半径与下落时间关系
测量的基本内容是:对同一质量的砝码,更换不同的塔轮半径,测量不同的下落时间。

将两个配重物选在横杆上固定位置,用固定质量砝码施力,逐次选用不同的塔轮半径,测砝码落地所用时间。

对每一塔轮半径,测三次砝码落地之间,取其平均值。

注意,在更换半径是要相应的调节滑轮高度,并使绕过滑轮的拉线与塔轮平面共面。

由测得的数据作图,从图上求出斜率,并计算转动惯量。

六数据分析:
A测量m – 1/t2关系
m – 1/t2数据表
数据处理
结论:转动惯量I=1.93914E(-3)千克*平方米B测量r-1/t关系
r-1/t数据表
数据处理
结论:转动惯量I=1.98838E(-3)千克*平方米
七小结
结论:两次实验虽然结果略有不同,但都客观上反应了刚体的特征,他与刚体的质量,质量相当于转轴的分布有关。

通过本次实验,我们更能清楚地认识到刚体的转动惯量,并用实验方法验证刚体转动定律。

误差分析:在实验中用了一些忽略计算,例如M与张力纸币可以忽略,砝码质量m比刚体质量小的时候有a<<g。

注意事项:测量m – 1/t2关系时r不要取得太小,导致不易观察。

八思考题
1.课前思考题:
(1)本实验要求的条件是什么?如何在实验中实现?
砝码质量比刚体质量小得多时有a<<g。

由于砝码质量有大有小,所以应该让刚体的质量尽量大。

(2)试分析两种作图法求得的转动惯量是否相同?
不相同。

考虑误差的话实际公式是不一样的。

(3)从实验原理,计算方法上分析,那种方法所得结果更合理?
m – 1/t2图像更合理
2.课后思考题
(1)由实验数据所作的m-(1/t)2图中,如何解释在m轴上存在截距?
实验仪器之间的摩擦、空气阻力等。

(2)定性分析实验中的随机误差和可能的系统误差
随机误差:秒表计时不准确。

高度测量不准确。

细线和底座不完全水平。

系统误差:砝码质量太大一直下落的加速度a太大不能满足a<<g的条件。

相关文档
最新文档