惯性秤实验报告(完全版)
实验五惯性秤
实验五 惯性秤实验目的1．掌握用惯性秤测定物体质量的原理和方法。
2．了解仪器的定标和使用。
实验仪器惯性秤，周期测定仪，用于仪器的定标采用的标准质量块，待测圆柱体。
实验原理当惯性秤的悬臂在水平方向作微小振动时，其振动周期T 由下式决定 km m T i +=02π （2－5－1） 式中m 0为振动体空载时的等效质量，m i 为在秤台上插入的附加质量块的质量，k 为悬臂振动体的倔强系数。
将(1)式两侧平方，改写成i m k m k T 202244ππ+= （2－5－2） 上式表明，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，可作直线图或曲线图，就是该惯性秤的定标线（如图2－5－1所示），如需测量某物体的质量时，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，即为被测物体的惯性质量。
惯性秤称量质量，是基于牛顿第二定律，是通过测量周期求得质量值；而天平称量质量，是基于万有引力定律，是通过比较重力求得质量值。
在失重状态下，无法用天平进行称量质量，而惯性秤可以照样使用，这是惯性秤的优点。
实验内容1．仪器调整（1）将惯性秤水平固定，然后用水准仪调整使秤台水平；（2）接好周期测定仪，并调节挡光片和光电门的位置，使秤台运动时，能来回遮光计时。
2．对惯性秤进行定标，测圆柱体的惯性质量（1）将惯性秤前端拨开约1cm ，然后松开惯性秤，让其自由振动。
将周期测定仪上的“周期选择”开关置于10个周期，测得空载时惯性秤振动10次的时间。
计算出空秤的振动周期，重复4次，求其平均值T 0；（2）将10个片状砝码依次插入平台内，重复上述测T 0的方法，分别测出放入m 1,m 2,…m 10砝码时的振动周期T 1,T 2,…T 10，及对应质量m 1，m 1＋m 2,…；（3）测定圆柱体的惯性质量。
1）将片状砝码取下，再将两个待测圆柱体分别放入平台上的圆洞内，用同样的方法测周期，用内插法从定标曲线上求两圆柱体的惯性质量；2）用天平分别测出两个被测物体的引力质量。
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 。
【最新2018】惯性称实验报告-范文word版 (9页)
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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。
实验1.3惯性秤测量质量
实验1.3 用惯性秤测量质量物理天平和分析天平是用来测量质量的仪器，但它们的原理都是基于引力平衡，因此测出的都是引力质量，为进一步加深对惯性质量概念的了解，本实验使用动态的方法，测量物体的惯性质量，以期与引力质量作出比较． 【实验目的】1．掌握用惯性秤测定物体质量的原理和方法；2．了解仪器的定标和使用。
【实验仪器】惯性秤，周期测定仪，定标用标准质量块（共10块），待测圆柱体。
【实验原理】根据牛顿第二定律F m a =，有/m F a =，把同一个力作用在不同物体上，并测出各自的加速度，就能确定物体的惯性质量。
常用惯性秤测量惯性质量，其结构如图1.3-1所示．惯性秤由平台(12)和秤台(13)组成，它们之间用两条相同的金属弹簧片(8)连接起来。
平台由管制器(9)水平地固定在支撑杆上，秤台用来放置砝码和待测物(5)，此台开有一圆柱孔，该孔和砝码底座(包括小砝码和已知圆柱体)一起用以固定砝码组和待测物的位置。
当惯性秤水平固定后，将秤台沿水平方向拨动1 cm 左右的距离，松开手后，秤台及其上面的物体将做水平的周期性振动，它们虽同时受到重力和秤臂的弹性恢复力的作用，但重力垂直于运动方向，对此运动不起作用，起作用的只有秤臂的弹性恢复力。
在秤台上的负荷不大，且秤台位移很小的情况下，可以近似地认为秤台的运动是沿水平方向的简谐运动。
设秤台上的物体受到秤臂的弹性恢复力为F kx =-，k 为秤臂的劲度系数，x 为秤台水平偏离平衡位置的距离，根据牛顿第二定律，运动方程为：()22i d x m m k xd t+=- (1.3-1)图1.3-1 惯性秤示意图式中0m 为空秤的惯性质量，i m 为秤台上插入的砝码的惯性质量． 其振动周期T 由下式决定km m T i+=02π(1.3-2)将式(1.3-2)两侧平方，改写成222044iTm m kkππ=+(1.3-3)当秤台上负荷不大时，k 可看做常数，则上式表明惯性秤的水平振动周期T 的平方和附加质量线关系。
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。
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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。