大学物理之锥体上滚实验报告

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物理实验报告,锥体上滚,电磁炮

物理实验报告,锥体上滚,电磁炮

一:锥体上滚
实验目的
1.通过观察与思考双锥体沿斜面轨道上滚的现象,使学生加深了解在重力场中物体总是以降低重心,趋于稳定的运动规律。

2.说明物体具有从势能高的位置向势能低的位置运动的趋势,同时说明物体势能和动能的相互转换。

实验现象:
1.将双锥体置于导轨的高端,双锥体并不下滚;
2.将双锥体置于导轨的低端,松手后双锥体向高端滚去
实验原理:能量最低原理指出:物体或系统的能量总是自然趋向最低状态。

本实验中在低端的两根导轨间距小,锥体停在此处重心被抬高了;相反,在高端两根导轨较为分开,锥体在此处下陷,重心实际上降低了。

实验现象仍然符合能量最低原理。

二:电磁炮
实验现象:将小圆柱放入填弹口,按下开关,小圆柱就会以很高的速度射出,砸在墙壁上并发出“啪”的声音以反映速度。

实验原理:电磁轨道炮由两条连接着大电流源的固定平行导轨和一个沿导轨轴线方向可滑动的电枢组成。

发射时,电流由一条导轨流经电枢,再由另一条导轨流回,而构成闭合回路。

强大的电流流经两平行导轨时,在两导轨间产生强大的磁场,这个磁场与流经电枢的电流相
互作用,产生强大的电磁力,该力推动电枢和置于电枢前面的弹丸沿导轨加速运动,从而获得高速度。

根据毕奥--萨伐尔定律和安培定律可推得,电枢受到的电磁场的作用力与电流强度的平方成正比,即 F=KL2由此可见,要想获得弹丸的高速度,必须供给轨道强大的电流。

通常该电流的数值在兆安级。

而电流的脉冲宽度在毫秒数量级。

大学物理演示实验报告

大学物理演示实验报告

实验一锥体上滚【实验目的】:1.通过观察与思考双锥体沿斜面轨道上滚的现象,使学生加深了解在重力场中物体总是以降低重心,趋于稳定的运动规律。

2.说明物体具有从势能高的位置向势能低的位置运动的趋势,同时说明物体势能和动能的相互转换。

【实验仪器】:锥体上滚演示仪图1,锥体上滚演示仪【实验原理】:能量最低原理指出:物体或系统的能量总是自然趋向最低状态。

本实验中在低端的两根导轨间距小,锥体停在此处重心被抬高了;相反,在高端两根导轨较为分开,锥体在此处下陷,重心实际上降低了。

实验现象仍然符合能量最低原理。

【实验步骤】:1.将双锥体置于导轨的高端,双锥体并不下滚;2.将双锥体置于导轨的低端,松手后双锥体向高端滚去;3.重复第2步操作,仔细观察双锥体上滚的情况。

【注意事项】:1.移动锥体时要轻拿轻放,切勿将锥体掉落在地上。

2.锥体启动时位置要正,防止它滚动时摔下来造成变形或损坏。

实验二陀螺进动【实验目的】:演示旋转刚体(车轮)在外力矩作用下的进动。

【实验仪器】:陀螺进动仪图2陀螺进动仪【实验原理】:陀螺转动起来具有角动量L,当其倾斜时受到一个垂直纸面向里的重力矩(r ×mg)作用,根据角动量原理, 其方向也垂直纸面向里。

下一时刻的角动量L+△L向斜后方,陀螺将不会倒下,而是作进动。

【实验步骤】:用力使陀螺快速转动,将其倾斜放在支架上,放手后陀螺不仅绕其自转轴转动,而且自转轴还会绕支架旋转。

这就是进动现象。

【注意事项】:注意保护陀螺,快要停止转动时用手接住,以免掉到地上摔坏。

实验三弹性碰撞仪【实验目的】:1. 演示等质量球的弹性碰撞过程,加深对动量原理的理解。

2. 演示弹性碰撞时能量的最大传递。

3. 使学生对弹性碰撞过程中的动量、能量变化过程有更清晰的理解。

【实验仪器】:弹性碰撞仪图3,弹性碰撞仪【实验原理】:由动量守恒和能量守恒原理可知:在理想情况下,完全弹性碰撞的物理过程满足动量守恒和能量守恒。

当两个等质量刚性球弹性正碰时,它们将交换速度。

物理演示实验报告

物理演示实验报告

物理演示实验报告——锥体自由上滚4. 锥体自由上滚一、演示目的1 通过观察与思考双锥体沿斜面轨道上滚的现象,加深了解在重力场中物体总是以降低重心,趋于稳定的规律运动。

2 说明物体具有从势能高的位置向势能低的位置运动的趋势,同时说明物体势能和动能之间的转换。

二、原理本实验的核心在于刚体在重力场中的平衡问题,而自由运动的物体在重力的作用下总是平衡在重力势能极小的位置。

如果物体不是处于重力场中势能极小值状态,重力的作用总是使它往势能减小的方向运动。

本实验演示锥体在斜双杠上自由滚动的现象,巧妙地利用锥体的形状,将支撑点在锥体轴线方向上的移动(横向)对锥体质心的影响同斜双杠的倾斜(纵向)对锥体质心的影响结合起来,当横向作用占主导时,甚至表现为出人意料的反常运动,即锥体会自动滚向斜双杠较高的一端,具体分析如下:首先看平衡(锥体质心保持水平)时锥体的位置,如图1。

AA1端较高,但AA1处两横杆向外测倾斜,较高的支撑有使锥体质心向上移的趋势,而支撑点较宽又使锥体因其中间粗两端细而使质心有向下移动的趋势,两种趋势互相抵消可使锥体在图4所示任何位置都处于平衡状态。

如果此时使AA1稍变宽或使BB1稍变窄,会使锥体在AA1端比在BB1端时质心位置更低,它将总往AA1 (高端)滚动,从B端向A端看,如图2所示。

AA1端处于高宽端,BB1端处于低窄端,若支撑点遇锥面相切位置如图2所示,则当锥体滚动时,质心在水平面内运动,锥体处于平衡状态。

设BB1端固定,AA1端宽度一定,只调节其高度,则AA1端下降,将会出现由平衡状态上滚的现象。

AA1端至多下降到BB1端所在水平面上,不过此时滚动虽明显,但“往上”不明显。

故本实验装置高低宽窄布局要适度,使AA1端比平衡位置略低,锥体能自动滚动即可。

三、装置双锥体,V字形斜面轨道四、现象演示把双圆锥体放在V字形轨道的低端(即闭口端),松手后锥体便会自动的滚上这个斜坡,到达高端(即开口端)后停止。

锥体上滚的实验报告范文

锥体上滚的实验报告范文

锥体上滚的实验报告范文本次实验是关于锥体在斜面上滚动的研究,实验中我们通过利用斜面的倾角不断改变摩擦力的大小,观察锥体在不同的摩擦力下运动的情况,进一步研究锥体的运动规律以及摩擦力对于运动的影响。

实验装置:实验中我们使用的装置主要有:斜面、锥体、竖直墙面、刻度尺、时钟。

实验流程:1.先将刻度尺放到斜面下方,用竖直墙面保持水平,测量斜面的倾角。

2.将黏合胶水点在锥体顶部并沿着竖直方向贴在斜面上,在放置后要等待胶水干透,确保锥体的初始位置不发生变化。

3.重复实验,分别改变斜面倾角,并记录锥体运动时间以及运动距离。

4.根据记录数据分析锥体在不同斜面倾角情况下的运动规律及摩擦力的影响。

实验结果:在实验中我们先测量了斜面的倾角,结果为22度左右,随后我们开始进行实验,并记录了在不同斜面倾角下的运动状态。

我们发现,在斜面较小时,摩擦力较小,此时锥体可以顺利地沿着斜面滚动,速度逐渐加快,但是因为斜面倾角较小,重力作用也比较小,因此锥体翻滚的情况较少。

随着斜面倾角的增大,摩擦力也随之增加,锥体的运动变得越来越缓慢,甚至有时停在斜面上不动,这是由于静摩擦力的增加使得锥体的运动受到了阻碍。

在一定斜面倾角下,锥体会开始出现翻滚的情况,且翻滚频率逐渐增加,这是由于重力越来越大,使得锥体具有越来越大的转动惯量,同时摩擦力也逐渐增大。

当斜面再次增大,锥体的翻滚情况越来越明显,此时前端与斜面的接触面积逐渐缩小,使得静摩擦力随之减小,同时摩擦力也不足以阻止锥形体的翻滚,导致最终停在了一定位置。

结论:通过本次实验,我们可以得出以下结论:1.随着斜面倾角的增大,摩擦力逐渐增大,使得锥体的运动变得越来越缓慢。

3.在一定斜面倾角下,翻滚频率逐渐增高,直至最终停在一定位置。

4.静摩擦力随着斜面倾角逐渐减小,导致锥体的运动受到阻碍。

本次实验可以用来进一步研究锥体的运动规律,对于机械工程、物理学等相关领域具有一定的应用价值。

锥体上滚的实验报告

锥体上滚的实验报告

锥体上滚的实验报告篇一:物理实验报告,锥体上滚,电磁炮一:锥体上滚实验目的1.通过观察与思考双锥体沿斜面轨道上滚的现象,使学生加深了解在重力场中物体总是以降低重心,趋于稳定的运动规律。

2.说明物体具有从势能高的位置向势能低的位置运动的趋势,同时说明物体势能和动能的相互转换。

实验现象:1.将双锥体置于导轨的高端,双锥体并不下滚;2.将双锥体置于导轨的低端,松手后双锥体向高端滚去实验原理:能量最低原理指出:物体或系统的能量总是自然趋向最低状态。

本实验中在低端的两根导轨间距小,锥体停在此处重心被抬高了;相反,在高端两根导轨较为分开,锥体在此处下陷,重心实际上降低了。

实验现象仍然符合能量最低原理。

二:电磁炮实验现象:将小圆柱放入填弹口,按下开关,小圆柱就会以很高的速度射出,砸在墙壁上并发出“啪”的声音以反映速度。

实验原理:电磁轨道炮由两条连接着大电流源的固定平行导轨和一个沿导轨轴线方向可滑动的电枢组成。

发射时,电流由一条导轨流经电枢,再由另一条导轨流回,而构成闭合回路。

强大的电流流经两平行导轨时,在两导轨间产生强大的磁场,这个磁场与流经电枢的电流相互作用,产生强大的电磁力,该力推动电枢和置于电枢前面的弹丸沿导轨加速运动,从而获得高速度。

根据毕奥--萨伐尔定律和安培定律可推得,电枢受到的电磁场的作用力与电流强度的平方成正比,即 F=KL2由此可见,要想获得弹丸的高速度,必须供给轨道强大的电流。

通常该电流的数值在兆安级。

而电流的脉冲宽度在毫秒数量级。

篇二:锥体上滚轮演示实验报告实验人员:孙红梅周丹丹邓艺专业:自动化班级:09503班指导老师:李庆福【实验名称】锥体上滚轮演示【实验目的】1. 通过锥体上滚轮的演示,观察与思考沿斜面轨道上滚的现象,加深了解在重力场中,物体总是以降低重心,趋于稳定的规律。

2. 说明物体具有从势能高的位置向势能低的位置欲动的趋势,同时说明,物体势能和动能的相互转换关系。

【实验仪器】下图一a和b为锥体上滚轮演示装置结构图,a为平视图,b为俯视图:图一a图一b【实验原理】图二为锥体上滚轮原理图:在本装置中,影响锥体滚动的参数有三个,即导轨的坡度角α,双轨道的夹角γ和双锥体的锥顶角β。

锥体上滚实验报告

锥体上滚实验报告

锥体上滚实验报告锥体上滚实验报告引言在物理学中,实验是验证理论的重要手段之一。

本次实验旨在通过观察和测量锥体上滚的运动过程,探究物体在斜面上滚动时的力学规律,并验证理论公式的准确性。

通过实验结果的分析,我们可以更深入地理解物体在斜面上运动的特点和规律。

实验装置和方法本次实验所需的装置包括一个金属锥体、一个斜面、一个测量角度的仪器和一个测量时间的计时器。

实验的具体步骤如下:1. 将斜面固定在水平桌面上,并调整斜面的角度,使其适合实验需要。

2. 将金属锥体放置在斜面上,确保其底部与斜面接触。

3. 用测量角度的仪器测量斜面的角度,并记录下来。

4. 用计时器测量锥体从斜面上滚下所需的时间,并记录下来。

实验结果与分析通过多次实验,我们得到了一系列关于锥体上滚的数据。

下面是我们的实验结果和分析:1. 角度与时间的关系我们测量了不同角度下锥体上滚所需的时间,并绘制成图表。

从图表中可以看出,随着斜面角度的增加,锥体上滚所需的时间逐渐减少。

这符合我们的预期,因为斜面角度的增加会增加物体受到的重力分量,从而加速物体的下滚速度。

2. 锥体上滚的加速度根据实验数据,我们计算了不同角度下锥体上滚的平均加速度。

结果显示,随着斜面角度的增加,锥体上滚的加速度也增加。

这可以通过牛顿第二定律来解释,因为斜面角度的增加会增加物体所受的重力分量,从而增大物体的加速度。

3. 锥体上滚的滚动摩擦系数通过实验数据的分析,我们还计算了锥体在不同角度下的滚动摩擦系数。

结果显示,滚动摩擦系数随着斜面角度的增加而减小。

这可以解释为斜面角度的增加会减小物体受到的滚动摩擦力,从而减小滚动摩擦系数。

结论通过本次实验,我们得出了以下结论:1. 锥体上滚所需的时间与斜面角度呈反比关系,斜面角度越大,上滚所需的时间越短。

2. 锥体上滚的加速度与斜面角度呈正比关系,斜面角度越大,上滚的加速度越大。

3. 锥体上滚的滚动摩擦系数与斜面角度呈反比关系,斜面角度越大,滚动摩擦系数越小。

锥体上滚实验报告

锥体上滚实验报告引言:在物理实验中,锥体上滚实验是一个经典的实验之一。

通过这个实验,我们可以研究锥体在斜面上滚动时的物理特性和规律。

本实验旨在通过记录实验数据和分析实验结果,揭示锥体上滚的原理和影响因素。

实验介绍:实验所需器材:一个带有刻度的斜面、一个平滑的锥体、一个计时器和一张纸。

实验步骤:1. 在纸上绘制一个坐标轴,并标出时间和位移的刻度。

2. 将斜面放在水平台上,并将锥体沿斜面底边放置。

3. 计时器准备就绪,开始记录实验数据。

4. 轻轻给锥体一个初始推力,让锥体沿斜面上滚。

5. 同时用计时器计时,并记录锥体的运动时间和位移距离。

6. 多次实验,取平均值。

实验数据和结果:通过多次实验和数据记录,我们得到了以下实验结果:1. 随着推力的增加,锥体滚动的速度也增加。

2. 锥体的滚动时间和位移呈现正相关关系。

3. 斜面的倾角对锥体滚动的速度和滚动时间有一定影响,较大的倾角会加快锥体滚动的速度,减小滚动时间。

实验分析:根据实验数据和结果,我们可以得出以下分析结论:1. 推力是影响锥体滚动速度的关键因素。

较大的推力会使锥体滚动速度增加。

2. 锥体滚动的时间和位移成正比。

这是由于锥体滚动的速度越快,所以滚动一定的位移所需要的时间也越短。

3. 斜面的倾角影响了锥体滚动的速度和滚动时间。

倾角越大,重力的作用分量越大,从而加快了锥体滚动的速度。

实验误差和改进:在本实验中,由于实验条件和仪器的限制,可能存在以下误差:1. 摩擦力的存在会对实验结果产生影响。

为减小误差,我们在实验过程中尽量减小摩擦的作用,确保斜面和锥体表面的光滑度。

2. 数据的记录和计算也可能存在误差。

为减小这些误差,我们可以进行多次实验并取平均值,确保数据的准确性。

实验应用:锥体上滚实验的结果和原理在生活中有一定的应用价值:1. 锥体上滚的原理可以应用于制动系统中,如汽车刹车系统,通过施加刹车力,使车轮上滚,从而减小车辆速度。

2. 球类运动中,如足球、篮球等,也可以运用锥体上滚的原理来分析球的运动情况,从而预测球的路径和速度等。

锥体上滚的实验报告

锥体上滚的实验报告锥体上滚的实验报告范文随着个人素质的提升,大家逐渐认识到报告的重要性,我们在写报告的时候要注意语言要准确、简洁。

你还在对写报告感到一筹莫展吗?以下是小编精心整理的锥体上滚的实验报告范文,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

锥体上滚的实验报告范文1摘要:从锥体上滚实验的几何条件出发,分析该实验中双圆锥沿倾斜导轨向上滚动的根本原因,并讨论了几何参数对实验的影响。

关键词:演示实验;锥体上滚;力矩;转动动能一、原理:本实验的核心在于刚体在重力场中的平衡问题,而自由运动的物体在重力的作用下总是平衡在重力势能极小的位置。

如果物体不是处于重力场中势能极小值状态,重力的作用总是使它往势能减小的方向运动。

本实验演示锥体在斜双杠上自由滚动的现象,巧妙地利用锥体的形状,将支撑点在锥体轴线方向上的移动(横向)对锥体质心的影响同斜双杠的倾斜(纵向)对锥体质心的影响结合起来,当横向作用占主导时,甚至表现为出人意料的反常运动,即锥体会自动滚向斜双杠较高的一端,具体分析如下:首先看平衡(锥体质心保持水平)时锥体的位置,如图1。

AA1端较高,但AA1处两横杆向外测倾斜,较高的支撑有使锥体质心向上移的趋势,而支撑点较宽又使锥体因其中间粗两端细而使质心有向下移动的趋势,两种趋势互相抵消可使锥体在图4所示任何位置都处于平衡状态。

如果此时使AA1稍变宽或使BB1稍变窄,会使锥体在AA1端比在BB1端时质心位置更低,它将总往AA1(高端)滚动,从B端向A 端看,如图2所示。

AA1端处于高宽端,BB1端处于低窄端,若支撑点遇锥面相切位置如图2所示,则当锥体滚动时,质心在水平面内运动,锥体处于平衡状态。

设BB1端固定,AA1端宽度一定,只调节其高度,则AA1端下降,将会出现由平衡状态上滚的现象。

AA1端至多下降到BB1端所在水平面上,不过此时滚动虽明显,但“往上”不明显。

故本实验装置高低宽窄布局要适度,使AA1端比平衡位置略低,锥体能自动滚动即可。

锥体上滚的实验报告

锥体上滚的实验报告锥体上滚的实验报告引言在自然界中,我们经常能够观察到各种各样的物体在不同的运动状态下展现出迥异的行为。

其中,锥体上滚是一种非常有趣且引人入胜的现象。

本实验旨在通过对锥体上滚的实验研究,深入探讨其背后的物理原理和运动规律。

实验设计实验中,我们使用了一个坚固的锥形物体,并将其放置在一个光滑的水平面上。

为了保证实验的准确性,我们使用了一个精确的计时器来记录锥体上滚的时间。

实验过程中,我们改变了锥体的初始位置和初始角度,以观察其对锥体上滚过程的影响。

实验结果通过一系列的实验操作和数据记录,我们得出了以下结论:1. 初始位置对锥体上滚的时间影响较小。

无论锥体的初始位置是靠近基座还是远离基座,其上滚的时间几乎相同。

这表明锥体上滚的时间主要受到其他因素的影响。

2. 初始角度对锥体上滚的时间具有显著影响。

我们发现,当锥体的初始角度较小时,上滚的时间较短;而当初始角度较大时,上滚的时间较长。

这与我们的预期相符,因为较小的初始角度意味着锥体具有较大的初速度,从而能够更快地上滚。

物理原理锥体上滚的物理原理可以通过动量守恒和转动动能的转化来解释。

当锥体开始上滚时,其底部与地面接触,而顶部则离开地面。

在这个过程中,锥体会逐渐转动,直到最终停止。

首先,根据动量守恒定律,可以得出锥体上滚的速度与角速度之间存在着特定的关系。

当锥体上滚时,其底部的速度较大,而顶部的速度较小。

这是因为底部受到了地面的摩擦力,而顶部则受到了重力的作用。

由于锥体的形状,底部的速度比顶部的速度更快。

其次,转动动能的转化也对锥体上滚的过程产生了影响。

在锥体上滚的过程中,其转动动能逐渐转化为重力势能和动能。

当锥体完全停止时,其转动动能被完全转化为重力势能,这是因为锥体的重心上升,从而具有更高的重力势能。

结论通过本次实验,我们深入了解了锥体上滚的物理原理和运动规律。

我们发现,初始角度是影响锥体上滚时间的主要因素,而初始位置对上滚时间的影响较小。

锥体上滚的实验报告

一、实验目的1. 通过观察与思考锥体沿斜面轨道上滚的现象,加深对重力场中物体运动规律的理解。

2. 阐述物体从势能高的位置向势能低的位置运动的趋势。

3. 掌握实验操作步骤,提高实验技能。

二、实验原理锥体上滚实验是通过观察锥体在斜面上滚动过程中,其重心位置的变化来研究重力场中物体运动规律。

实验原理如下:1. 物体在重力场中受到重力和地球引力的作用,会自然降低重心位置。

2. 锥体在斜面上滚动时,其重力分解为沿斜面方向的分力和垂直斜面方向的分力。

3. 沿斜面方向的分力使锥体产生加速度,使其沿斜面向上滚动。

4. 随着锥体沿斜面滚动,其重心位置逐渐降低,重力势能逐渐减小,动能逐渐增大。

5. 当锥体滚动到一定高度时,重力势能和动能相等,锥体达到最高点。

6. 之后,锥体在重力作用下沿斜面向下滚动,重力势能逐渐增大,动能逐渐减小。

三、实验器材1. 锥体:选用一个具有一定质量的锥体,以保证实验的准确性。

2. 斜面:制作一个斜面,其倾角可调,以满足不同实验需求。

3. 测量工具:使用尺子、秒表等工具测量锥体上滚的距离、时间等参数。

4. 记录本:记录实验数据和分析结果。

四、实验步骤1. 将锥体放在斜面底端,调整斜面倾角,使其符合实验要求。

2. 记录锥体在斜面底端的初始位置。

3. 放开锥体,观察其沿斜面滚动过程,并记录锥体上滚的距离、时间等参数。

4. 记录锥体在斜面最高点的位置。

5. 重复实验,多次测量锥体上滚的距离、时间等参数,以提高实验数据的准确性。

6. 分析实验数据,验证实验原理。

五、实验结果与分析1. 实验结果表明,锥体在斜面上滚动过程中,其重心位置逐渐降低,符合重力场中物体运动规律。

2. 实验数据表明,锥体上滚的距离与斜面倾角、锥体质量等因素有关。

3. 通过实验数据,可以计算出锥体在斜面上滚动过程中的重力势能和动能变化,进一步验证实验原理。

六、实验结论1. 锥体在斜面上滚动过程中,其重心位置逐渐降低,符合重力场中物体运动规律。

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锥体上滚
【实验目的】:
1.通过观察与思考双锥体沿斜面轨道上滚的现象,
使学生加深了解在重力场中物体总是以降低重心,趋
于稳定的运动规律。

2.说明物体具有从势能高的位置向势能低的位置运
动的趋势,同时说明物体势能和动能的相互转换。

【实验仪器】:锥体上滚演示仪
【实验原理】:能量最低原理指出:物体或系统的能
量总是自然趋向最低状态。

本实验中在低端的两根导
轨间距小,锥体停在此处重心被抬高了;相反,在高
端两根导轨较为分开,锥体在此处下陷,重心实际上
降低了。

实验现象仍然符合能量最低原理。

【实验步骤】:
1.将双锥体置于导轨的高端,双锥体并不下滚;
2.将双锥体置于导轨的低端,松手后双锥体向高端滚去;
3.重复第2步操作,仔细观察双锥体上滚的情况。

【注意事项】:
1.不要将锥体搬离轨道。

2.锥体启动时位置要正,防止它滚动时摔下来造成变形或损坏。

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