PASCO实验报告

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pasco 实验报告

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pasco 实验报告Title: Pasco Experiment ReportIntroductionThe Pasco experiment is a well-known physics experiment that has been used to demonstrate various principles of physics in a hands-on and interactive way. In this experiment, students use Pasco equipment to investigate and measure different physical phenomena, such as motion, forces, and energy. The purpose of this report is to document the findings and observations from conducting the Pasco experiment.Materials and MethodsThe Pasco experiment requires the use of various materials and equipment, including Pasco sensors, interfaces, and software. These tools are used to collect and analyze data related to the physical phenomena being studied. For example, in a typical Pasco experiment, students may use motion sensors to measure the velocity and acceleration of an object, or force sensors to measure the force applied to an object.Results and ObservationsDuring the Pasco experiment, several important observations and results were made. For example, when using motion sensors to study the motion of a cart on a track, it was observed that the velocity of the cart increased as the force applied to it increased. This observation is consistent with the principles of Newton's second law of motion, which states that the acceleration of an object isdirectly proportional to the force applied to it.Similarly, when using force sensors to measure the force applied to an object, it was observed that the force required to move the object increased as the mass of the object increased. This observation is consistent with the principles of Newton's first law of motion, which states that an object at rest will remain at rest unless acted upon by an external force.DiscussionThe findings and observations from the Pasco experiment are consistent with the principles of physics and provide valuable insights into the behavior of physical phenomena. By using Pasco equipment, students are able to engage in hands-on learning and gain a deeper understanding of the principles of physics. This type of interactive learning is essential for building a strong foundation in physics and preparing students for more advanced studies in the field. ConclusionIn conclusion, the Pasco experiment is a valuable and effective tool for teaching and learning physics. By using Pasco equipment, students are able to conduct experiments, collect data, and make observations that are consistent with the principles of physics. This hands-on approach to learning not only helps students develop a deeper understanding of physics but also fosters a greater appreciation for the subject. The Pasco experiment is a valuable resource for educators and students alike and should be utilized to enhance the learning experience in physics education.。

PASCO物理实验报告斜面向下的加速度

PASCO物理实验报告斜面向下的加速度

PASCO 物理实验报告(基础实验一)学号: 姓名:实验名称: 斜面向下的加速度一、实验目的:研究斜面上下滑物体的加速度与斜面倾角的关系,并测得因重力引起的加速度。

二、实验仪器:动力学小车(ME-9430) 导轨 支架(ME-9355) 米尺 停表 坐标纸三、实验原理及过程简述:在重力的作用下,斜面上的小车沿斜面向下滚动。

如图8.1所示,重力加速度是竖直向下的,平行于斜面的重力加速度分量是gsin θ,这是忽略摩擦后小车的净加速度。

为了测量这个加速度,使小车从静止启动,测量小车前进某一距离d 和所用时间t 。

因为d = (1/2)at 2,所以加速度可由下式计算22t da根据加速度与sin θ的关系图可知直线的斜率等于由于重力加速g 引起的加速度。

实验步骤① 如图8.2所示安装导轨,把没有挡板的一端升高大约10cm 。

② 将小车靠近挡板放在导轨上,并把小车的这个末位置记录在表8.1上。

③ 把小车推到导轨的顶端,并记下小车由静止释放的这个初位置。

④从静止释放小车,用停表记录小车碰到挡板时花了多长时间。

释放小车的人同时也操作停表。

重复测量10次,把所有数据记录在表8.1中。

⑤把导轨降低1cm,再测量10次时间。

⑥改变角度重复测量7次,以导轨每次降低1cm为新的倾角。

四、实验数据(含原始数据截图)及误差计算:①计算对应于每个角度的平均时间。

导轨长度小车的初始位置=210cm 小车的末位置=10cm 总的距离=200cm②由小车初末位置之差计算小车所走的距离(见表8.1).③用距离和时间计算加速度,并记录在表8.2中。

④测量由导轨形成的三角形的斜边长度,利用这个长度计算每个高度时的 sinθ。

表8.2斜边长 =227cm⑤绘制加速度与sinθ关系图,画出最佳直线并计算其斜率(这个斜率应等于g)。

计算这个斜率与g之间的百分误差。

五:实验结果表达及误差讨论:问题与思考①对于较高或较低的倾角,你的反映时间均会引起较大的百分误差吗?答:对较高的角,由于速度太快,会影响测量数据的准确性,较低的角会增加小车的摩擦力,引起测量值g变小②如果小车的质量加倍,结果会受到怎样的影响?试验一下。

PASCO物理实验报告

PASCO物理实验报告

PASCO物理实验报告实验名称:光的折射实验实验目的:1.掌握光的折射定律,了解光的传播规律;2.通过实验验证折射定律的正确性。

实验仪器与材料:1.PASCO光线追踪装置;2.光线源;3.尺子;4.直尺;5.小平面镜;6.三棱镜;7.透明介质(例如水、玻璃等)。

实验原理:光的折射是光从一种介质进入另一种不同密度的介质时,由于光速的变化而引起的方向的改变。

根据折射现象,可以得出光的折射定律:入射角的正弦与折射角的正弦之比,在两个介质之间是一个常数,即所谓的n1sinθ1=n2sinθ2、其中,n1和n2分别代表两个介质的折射率,θ1和θ2分别为入射角和折射角。

实验步骤:1.将PASCO光线追踪装置搭建好,并接通电源;2.将直尺固定在光线追踪装置上,并将光源置于直尺的一端;3.在光源上方放置一个小平面镜,使光线射向三棱镜;4.将三棱镜倾斜至一定角度,并将三棱镜浸泡在透明介质(例如水)中;5.观察并记录光线在三棱镜中的折射角度;6.将三棱镜从透明介质中移出,再次观察并记录光线在空气中的折射角度;7.根据实验数据,计算出透明介质的折射率,并与已知折射率进行比较;8.重复以上实验步骤,使用不同的透明介质进行实验,比较不同介质的折射率和折射角。

实验结果与分析:通过实验测得的透明介质的折射率与已知折射率进行比较,发现两者接近,说明实验结果相对准确。

同时,通过对比不同介质的折射率和折射角,可以发现不同介质对光的折射有不同的影响,这是由于不同介质的折射率不同所导致的。

实验总结:通过本实验,我们掌握了光的折射定律,并验证了折射定律的正确性。

实验过程中需要注意测量的准确性,尽量避免仪器和材料的误差对实验结果产生影响。

此外,通过实验可以进一步了解光的传播规律和光在不同介质中的行为。

实验的局限性:1.实验过程中可能存在仪器和材料的误差,这可能会导致实验结果与真实结果之间存在一定的差异;2.在实际实验中,不同的光源和光线追踪装置可能会对实验结果产生一定的影响,需要进行仪器校正和准确的测量;3.实验中所使用的透明介质有限,可能无法覆盖所有可能的介质类型,这就限制了实验的广度和深度。

实验廿四 Pasco 动力学实验.

实验廿四 Pasco 动力学实验.

实验二十六 Pasco 动力学实验Pasco 系统是Pasco Scientific 公司(美国)开发的一套基于计算机的科学实验系统。

它的主要优点是实验数据的采集和处理都是由计算机来完成的,这使得实验者进行实验时,在保证实验数据准确、完成的前提下,可以很方便地获取实验数据,并可以以图表、表格等良好形式将实验数据输出。

PASCO 系统DataStudio 和ScienceWorkshop 的使用介绍见附录。

(一) 碰撞中动量守恒[实验目的]定量地研究完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞中的动量守恒规律;学习实验数据曲线的分析。

[实验原理]当两辆小车彼此碰撞时,无论是何种碰撞,两个物体在碰撞前后的总的动量应该是守恒的。

对两个物体的碰撞有以下关系:'+'=+22112211v m v m v m v m (26-1)弹性碰撞时,两车彼此弹开,其动能不减少。

在该实验中,碰撞过程中的磁阻尼将使由于磨擦造成的能量损失最小。

事实上,所谓“弹性”碰撞总有点非弹性的。

完全非弹性碰撞是两辆小车碰撞后彼此粘连的情况,在这种实验中,是由在小车端部装有搭钩条和软毛毯条来实现的。

[实验仪器]科学工作站,两个碰撞小车,两个质量块,导轨,天平,两个运动传感器[实验内容]1、 将导轨水平放置,把两个运动传感器分别放置在导轨的两端,并注意传感器的超声波发射端面要和导轨垂直。

运动传感器上部有个开关,将开关拨到窄波模式。

由于使用超声波测量要求被测物距在0.15到8米之间,所以我们在测量的时候,要注意,只有在这个范围内测量的数据才是有效的。

2、 在导轨的右端有个水平调节装置,慢慢地调节右端导轨脚的高度,使水平调节器上的小重锤刚好指在中间的刻度上。

3、 运动传感器是数字传感器,把两个运动传感器共四个接线头插在科学工作站相应的接口中。

启动数据工作站软件,把设置界面,按运动传感器实际连接方式进行设置。

并准备好用图表和表格的形式向外输出数据(速度)。

PASCO物理实验报告(基础实验四爆炸时动量守恒)

PASCO物理实验报告(基础实验四爆炸时动量守恒)

PASCO物理实验报告(基础实验三)学号:姓名:实验名称:动量守恒一、实验目的本实验的目的是证明两辆彼此推斥的小车动量守恒。

二、实验设备力学小车(ME—9430)碰撞小车(ME—9454)力学小车轨道天平砝码运动传感器计算机等三、实验原理当两辆小车彼此推斥,而且无净外力时,两小车的动量之和是守恒的。

如果系统最初是静止的,那么两小车任何时刻的动量必然是等值反向,且系统任何时刻的总动量仍然是零。

P=M1V1-M2V2=0所以,小车末速度之比等于小车质量之比:V1/V2=M1/M2为了简化实验,速度等于距离除以时间,由于每辆小车的运动时间相等,所以速度可以用测量距离来代替,即:v1/v2= (v1/Δt)/(v2/Δt)=Δx1/Δx2因此,距离之比将反比于质量之比:m1/m2=Δx2/Δx1四、实验步骤①调整轨道水平。

可放辆小车在轨道上,看小车是否滚动,调整水平调节脚的高低,直到静止放置的小车不会滚动为止。

②在以下每种情况开始时,都将力学小车的柱塞全部推入,并锁定在它们的最大限度状态然后使两辆小车以柱塞端相对靠在一起。

(如图1)③称出两辆小车的重量,用一根短棒推柱塞释放按钮,实验从不同地点开始,将Δt后的位置,质量和起始位置和记入表1.1中。

分以下4种情况重复上述步骤。

情况1:质量相等的小车对(用两辆不加附加砝码的小车)情况2:不等质量的小车对(一辆小车上加一块50g砝码,另一辆不加)情况3:不等质量的小车对(一辆小车上加一块100g砝码,另一辆不加)情况4:不等质量的小车对(一辆小车上加一块200g砝码,另一辆加一块五、数据处理与讨论1.对每种情况,计算从起始位置到轨道断电运行的距离。

2.计算运行距离的比值,计入表格。

3.计算质量的比值,计入表格。

六、误差分析1、实验仪器本身的精度限制给实验带来误差。

2、测量距离时读数不准3、计算时存在近似取值4、小车、砝码经长时间存放或磨损质量有所变化。

PASCO实验报告

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p a s c o物理实验报告(基础实验六)学号:姓名:实验名称:一、实验目的:二、实验仪器:三、实验原理及过程简述:四、实验数据(含原始数据截图)及误差计算:五:实验结果表达及误差讨论:篇二:pasco物理实验报告(基础实验一)pasco物理实验报告(基础实验一)学号:姓名:实验名称:一、实验目的:二、实验仪器:三、实验原理及过程简述:四、实验数据(含原始数据截图)及误差计算:五:实验结果表达及误差讨论:篇三:pasco物理实验报告(基础实验一rc电路)pasco物理实验报告(基础实验一)实验名称:一、实验目的研究充电过程中电容器上电压的变化和测量rc电路时间常数二、实验仪器:计算机100欧母电阻接口,330uf电容功率放大器香蕉插头连线电子学实验线路板三、实验原理在充电过程中,电容器电量随时间变化为:q=q0(1-e-t/a)其中划时间常数(a=rc,r是电阻,c电容)。

电量到q0/2的时间称半衰周期,它和时间常数关系为:t1/2=aln 2四、实验内容1、计算机设置(1)连接计算机和接口,接通电源(2)分别连接电压传感器和模拟通道a,功率放大器和模拟通道b,接通电源(3)设置采样频率为1000hz,停止条件为4秒(4)设置信号发生器,使它能输出0.4hz,4.00v放波信号,输出为自动。

(5)设定图形显示窗口垂直轴显示范围为0-5v水平轴显示范围为0-4秒2、仪器设置在电子学实验线路板上选择合适部件按图2连接,接通电源3、记录数据t=1.1820-1.158264、数据分析(1)点击自动改变比例按扭,使图形显示匹配数据。

(2)点击放大镜按扭,利用鼠标拖出电压上升区域。

(3)利用t1/2=aln 2计算电容器电容。

c=t/(100*lg(2.0))=3.42*10e-4f=342uf5、实验误差计算=(1-342-330330)100%96.4%五、误差分析1、仪器本身精度有限给实验带来误差2、操作仪器不规范可能给实验带来误差3、存在约等取值给实验带来误差篇四:基于pasco系统的分光计实验报告基于pasco系统的分光计实验报告本实验主要目的是将复色光分解成光谱并对各谱线对应的光波波长进行计算分析。

PASCO 物理组合实验系列(电磁学)

PASCO 物理组合实验系列(电磁学)

PASCO物理组合实验系列实验 1 欧姆定律实验仪器:计算机、接口、功率放大器、电子学实验线路板、10Ω电阻、导线、香蕉插头连线。

实验目的:研究欧姆定律和非欧姆材料电压和电流间的关系。

实验原理:欧姆定律表示为I=V/R,欧姆电阻的电压和电流关系是直线,直线斜率的数值等于电阻。

实验内容:一.10Ω电阻实验1.计算机设置(1)连接计算机和接口,接通电源。

(2)连接功率放大器和模拟通道A,接通电源。

(3)采样频率设置为4000Hz。

(4)设置信号发生器,使它能输出60HZ 3.00V三角信号。

(5)设置显示器窗口,使得垂直轴表示输出电压(1.000V/div)。

水平轴表示模拟通道A的电流(0.100V/div)。

2.仪器设置在电子学线路板上选择合适部件按图1连线,接通功放电源。

3.记录数据点击信号发生器窗口“ON ”按扭,接通信号发生器,点击实验设置窗口“MON ”按扭,记录并显示数据。

4. 数据分析确定并记录显示器窗口直线的斜率。

5. 选做内容改换 100Ω电阻重做上述实验。

分析讨论题电阻轨迹直线斜率是否等于电阻阻值?实验 2 RC 电路实验仪器:计算机、接口、功率放大器、电子学实验线路板、100Ω电阻、330μF 电容、香蕉插头连线实验目的:研究充电过程中电容器上电压的变化和测量 RC 电路时间常数。

实验原理:在充电过程中,电容器电量随时间变化为:/0(1)t q q e τ-=-式中τ 是时间常数(τ =RC ,R 是电阻,C 是电容)。

电量达到02q 的时间称半衰周期,它 和时间常数关系为:1/2ln 2t τ=实验内容:1. 计算机设置(1) 连接计算机和接口,接通电源。

(2) 分别连接电压传感器和模拟通道 A ,功率放大器和模拟通道 B ,接通电源。

(3) 设置采样频率为 1000Hz ,停止条件为4.00 秒。

(4) 设置信号发生器,使它能输出 0.40Hz ,4.00V 方波信号,输出模式为自动。

Pasco固体线膨胀系数的测量实验报告

Pasco固体线膨胀系数的测量实验报告

Pasco固体线膨胀系数的测量实验报告-实验目的:1.了解物体“热胀冷缩”的程度和特性,绘制材料“伸长量—时间”、“温度变化量—时间”曲线。

2.学习用计算机控制对固体线膨胀系数的实时测量技术。

实验原理:在相同的条件下,不同的材料,其线膨胀的程度各不相同。

实验表明,在一定变化范围内,原长度为L的固体受热后,其相对伸长量△L/L=a△t式中a称为固体的线膨胀系数。

在一般情况下,温度变化不大的范围内,对于一种确定的固体材料,可以认为线膨胀系数是一个具有确定值的常数。

在本实验中测量出棒状材料长度变化的增量△L,利用a=△L/(L×△t)。

a的物理意义是:棒状材料在温度变化区域内,温度每升高一度时的相对伸长量,单位是1/℃。

严格的讲,求出的a是温度变化△t区域内的平均线膨胀系数。

实验利用沸腾的水蒸气来加热待测金属杆,并保持末温度不变。

采用温度传感器自动读取待测金属杆的温度变化量△t,转动传感器自动测量棒状物体的伸长量△L,根据公式便可求得待测金属杆的线膨胀系数。

实验仪器:计算机、科学工作站、转动传感器、热敏电阻传感器、水蒸气锅实验内容:1.测量出待测金属杆在室温下的原长记为L。

2.连接好实验装置,固定好金属杆,用水蒸气锅给水加热直至沸腾。

3.打开科学工作室默认窗口界面,选择转动传感器和热敏电阻传感器,设置传感器工作系数,插入图表。

4.待水烧开后分别对三根金属棒进行测量。

5.利用螺旋测微器测量仪器的直径。

实验数据:金属棒的原长均为45.7厘米,仪器的直径为2.605毫米铝棒温度变化:红铜棒温度变化:黄铜棒:温度变化:数据分析与讨论:铝棒,△t=62.4℃,△L=0.73mm故a=26.6×10^(-6)/℃;红铜棒:△t=69℃,△L=0.43mm故a=13.7×10^(-6) /℃;黄铜棒:△t=63.6℃, △L=0.61mm故a=21.1×10^(-6) /℃;比较课本上的固体线膨胀系数表得实验中存在误差,但在误差允许的范围内测量的结果还是接近的。

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pasco物理实验报告(基础实验六)学号:姓名:实验名称:一、实验目的:二、实验仪器:三、实验原理及过程简述:四、实验数据(含原始数据截图)及误差计算:五:实验结果表达及误差讨论:篇二:pasco物理实验报告(基础实验一) pasco物理实验报告(基础实验一)学号:姓名:实验名称:一、实验目的:二、实验仪器:三、实验原理及过程简述:四、实验数据(含原始数据截图)及误差计算:五:实验结果表达及误差讨论:篇三:pasco物理实验报告(基础实验一rc电路) pasco物理实验报告(基础实验一)实验名称:一、实验目的研究充电过程中电容器上电压的变化和测量rc电路时间常数二、实验仪器:计算机100欧母电阻接口,330uf电容功率放大器香蕉插头连线电子学实验线路板三、实验原理在充电过程中,电容器电量随时间变化为:q=q0(1-e-t/a) 其中划时间常数(a=rc,r是电阻,c电容)。

电量到q0/2的时间称半衰周期,它和时间常数关系为:t1/2=aln 2四、实验内容1、计算机设置(1)连接计算机和接口,接通电源(2)分别连接电压传感器和模拟通道a,功率放大器和模拟通道b,接通电源(3)设置采样频率为1000hz,停止条件为4秒(4)设置信号发生器,使它能输出0.4hz,4.00v放波信号,输出为自动。

(5)设定图形显示窗口垂直轴显示范围为0-5v水平轴显示范围为0-4秒2、仪器设置在电子学实验线路板上选择合适部件按图2连接,接通电源3、记录数据t=1.1820-1.158264、数据分析(1)点击自动改变比例按扭,使图形显示匹配数据。

(2)点击放大镜按扭,利用鼠标拖出电压上升区域。

(3)利用t1/2=aln 2计算电容器电容。

c=t/(100*lg(2.0))=3.42*10e-4f=342uf 5、实验误差计算?=(1-342-330330)?100% ?96.4%五、误差分析1、仪器本身精度有限给实验带来误差2、操作仪器不规范可能给实验带来误差3、存在约等取值给实验带来误差篇四:基于pasco系统的分光计实验报告基于pasco系统的分光计实验报告本实验主要目的是将复色光分解成光谱并对各谱线对应的光波波长进行计算分析。

在分光计测量原理上用pasco系统的分光计仪器以及与datastudio软件的配套使用,对光谱进行分析和计算来得到光波波长。

实验中用到分光计、光栅和汞灯及氖灯,以汞灯和氖灯能发出波长不连续的可见光,其光栅光谱会出现与各波长相应的线状光谱来求解原子的一级谱线的波长。

一、实验目的(1)熟悉光谱基本知识,测量方法及基础应用;(2)熟悉pasco系统与datastudio的操作;(3)了解原子的光谱并求解单色光波长。

二、实验仪器光栅分光计系统、实验基台和支杆、汞灯及氖灯、光传感器与转动传感器、科学工作接口500或750接口、datastudio软件系统。

图1 pasco分光计仪器搭建结构三、实验原理使用光栅分光光度计测量汞及氖气原子的光谱随角度变化的相对光强分布,根据衍射角,利用光栅衍射方程计算各单色光波长。

并与理论光谱线的波长进行比较。

当光线通过一衍射光栅发生多重衍射后形成衍射图谱。

根据光栅衍射理论,各级谱线的位置可由下光栅方程式决定:dsin??k? (k =0,±1,±2,……)(1)其中?为单色光波长,k是光谱级数,d是光栅常数。

理论上,黄光波长:622~577nm,绿光波长:577~492nm,蓝光波长:492~455nm,紫光波长:455~390nm。

四、实验步骤1.将光源换上,调整分光光度计。

2. 从中央主级大的一侧开始扫描,非常缓慢地穿过中央主极大及第一级光谱,将第一级光谱各个颜色的单色光收集完全。

3. 利用datastudio软件,标记的各个颜色单色光对应的谱线的峰值,并标记出第一级光谱各个单色光之间的角度差。

4. 根据这些角度,通过光栅方程确定单色光的波长。

五、实验数据 1. 汞灯汞灯的发射光谱如下所示图2 汞灯发射光谱从中间可以看到k??1时的光谱是以中央主极大对称的。

分析数据,带入光栅常数d=2395nm可以得到如下数据表,并与标准比较:表1 汞灯第一级衍射光波波长表2 测量波长值与标准波长值2. 氖灯氖灯的发射光谱如下所示:图3氖灯发射光谱这张氖灯光谱图与汞灯光谱图分布类似,k??1时的光谱也是以中央主极大对称的,但是光强分辨没有汞灯的明显。

分析数据,带入光栅常数d=2395nm,可以得到表3,并与标准值对比:表3 氖灯第一级衍射光波波长表4 测量波长值与标准波长值六、实验结论与分析 1. 结论(1)特征谱线是以中央主极大对称的。

(2)hg特征谱线波长分别为黄2光:580.0nm,绿光:546.5nm,蓝光:434.7nm,紫光:402.6nm。

ne特征谱线波长分别为一条红外光:877.9nm,橙光:641.6nm。

测量值与标准值之间的误差很小,说明测量用pasco记录的数据还是很精准的。

2. 误差分析(1)有外界光线干扰。

(2)取样频率不是非常高或是转动采集数据时稍快了些。

(3)计算时数据取舍造成的误差。

3. 建议(1)尽量避免外界光线干扰实验测量。

(2)转动采集数据时尽量转慢一点。

七、思考题1. 简述光谱在工程技术领域的应用由于每种原子都有自己的特征谱线,因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成。

光谱分析法开创了化学和分析化学的新纪元,不少化学元素通过光谱分析发现。

已广泛地用于地质、冶金、石油、化工、农业、医药、生物化学、环境保护等许多方面。

光谱分析法是常用的灵敏、快速、准确的近代仪器分析方法之一。

2. 本实验中的误差来源以及消除的具体途径本实验的误差主要来源于外界光的干扰。

消除途径是尽量在测量保持测量环境的黑暗。

篇五:pasco物理实验报告(基础实验三质点转动惯量) pasco物理实验报告(基础实验三)学号:姓名:实验名称:质点的转动惯量一、实验目的:这个实验的目的是找到质点的转动惯量的实验值,并验证这些值与相应的计算出的理论值的差别。

二、实验仪器:灵敏滑轮,砝码和挂钩,转动平台,质点(金属块),“a”形底座,电子天平,灵敏滑轮光门,电脑。

三、实验原理理论上,质点的转动惯量为2i=mr,(1)式(1)中m是质量,r是质点离转轴的距离。

为了从实验上确定转动惯量,施加一个已知的力在物体上,测量产生的角加速度。

因为:??i?, 或 i?? (2)?这里?是角加速度,它等于a/r,?是绳子上挂着的物体产生得力矩,是整个装置转动的基础。

力矩?表达式为:??rt (3)这里 r是绳子所绕的圆柱的半径,t是装置转动时绳子的张力。

对悬挂的物体m应用牛顿第二定律?f?mg?t?ma (4)由(6-3-4)得绳子张力为:t?m(g?a) (5)因此知道物体m的线加速度,就可得到力矩和角加速度,计算出质点的转动惯量。

五、实验操作1.方形质点放在转动平台的导轨上任意半径处。

2.把灵敏滑轮及支架装在a形底座上,用绳子把它连在轴上,再接着连到计算机上。

3.把灵敏滑轮光门装在底座上,调节光门的位置使它能够跨在中心转轴的滑轮上方,并连到计算机上去。

4.运行灵敏滑轮记时程序。

【实验数据记录】1.测量质点的转动惯量理论值(1)用电子天平称出方形质点质量m, 并记在表6-1中。

(2)测量转轴到质心的距离并记到表6-1中。

2.实验方法测量转动惯量1)考虑摩擦理论上求转动惯量的实验中不包括摩擦力,在实验中要补偿摩擦力,则需找出绳子末端应加放质量为多少的物块来克服动摩擦,并使物块匀速下落。

这个“摩擦质量”将被从用于加速装置的总质量中减去。

为了找到克服动摩擦所需的质量,把小质量的物体吊在滑轮的线上,运行灵敏滑轮记时程序,把线绕在中心轴的滑轮上,把线放在灵敏滑轮上,点击“rec”,让物体从桌上落到地上,在物体落地之前点击“stop”,在位移-时间的图中,斜率为常数,即物体是匀速下落的。

质点与装置:只有质点:2)确定质点和装置的加速度: 第一步:为了找到加速度,把大约50g的物体放在滑轮上,运行灵敏滑轮记时程序,把线绕在中心轴的滑轮上,点击“rec”,让物体从桌上落到地上,在物体落地之前点击“stop”。

第二步:作出速度-时间关系曲线图,图上显示的斜率就是加速度。

表3)测量半径用测径器测量绳子所绕的圆柱的直径,记算出半径。

把半径记在表6-2中。

4)实验测量只有装置时的加速度: 因为在测量装置和质点的加速度中,装置和质点一起转动,必须确定装置本身的加速度和转动惯量,从总的转动惯量中减去装置的转动惯量就得到质点的转动惯量。

为此,把质点从转动装置中拿走,只有装置时重复实验“确定装置和质点的加速度”的步骤。

注意:这只需更少的摩擦质量克服动摩擦力,在“确定装置和质点的加速度”的步骤中仅需放20g的质量在滑轮上。

把数据记在表6-2中。

【实验数据处理】把以下计算的结果记在表6-3中。

1. 从用于加速装置的悬挂物体中减去摩擦质量,把所得到的质量用于方程中。

2. 计算装置和质点在一起的转动惯量的实验值。

3. 计算只有装置时的转动惯量。

4.从装置和质点的总转动惯量中减去装置的转动惯量就得到质点的转动惯量。

【实验数据分析】分析实验值和理论值的相对误差。

1. 测量摩擦质,绳子缠绕圆柱时选择的半径不是最合适的,造成绳子与滑轮的凹槽有一定角度,观看物体做匀速运动时会产生误差。

2. 进行数据处理时,计算由于四舍五入会产生误差。

3. 游标卡尺读数时会产生误差。

4. 仪器本身存在一定的误差。

5. 平衡摩擦力不够。

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