理论力学创新实验教学大纲

《理论力学创新实验》教学大纲

一、课程名称：

理论力学创新实验；Theoretical Mechanics experiment

二、课程编号：

三、教学对象：

工程力学本科生

四、教材或实验指导书名称：

《理论力学创新实验》指南讲义

五、学时学分；总学时12

六、实验的地位、作用和目的：

基于力学基础理论，启发创新思维意识，培养科研实践能力, 培养学生的创造性思

维能力和动手能力。提高创新兴趣、调动创新积极性、激发创造欲望；

七、实验的基本内容与基本要求：

课程的主要内容有：力学创新教学（包括力学在工程中的应用；灵感与创造实物展

览，多媒体理论与工程导航教学等）；静动摩擦系数的量测；物体转动惯量的量测；学生自己创新设计实践。

八、设备与器材配置：

多媒体导航台；摩擦系数量测装置；转动惯量量测装置。

九、考核方式:

提交实验报告，及创新设计作品

十、实验项目与内容提要

《理论力学创新实验》指南讲义

陆晓敏严湘赣陈定圻

河海大学土木工程学院

力学实验中心

00三年八月八日

1、理论力学创新实验室介绍

2、静动摩擦因数测定实验指导

3、转动惯量量测实验指导

4、计频计数计时使用说明

静动摩擦因数测定

实验指导书

实验装置简介

右图是实验装置的示意图。通过摇把

可以调节滑槽的倾角，光电管A的位置可以调节。滑块在滑槽中运动时，计时器可记录下滑块通过两个光电管之间的时间，通过光电管A、B之间的距离及测得的时间，利用动力学方程，可以计算出滑块材料与滑槽底面材料之间的动摩擦因数

—、设计实验过程（步骤）

三、推导计算公式

四、选择材料、测量动摩擦因数

（包括实验组数，每次实验的数据，计算结果，平均值等）

五、误差分析、建议

六、再测定材料之间的静摩擦因数，并与动摩擦因数比较

七、撰写实验报告书

（包括实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果等）

参考资料：计频、计时、计数仪的使用说明。

静力学基础动力学基础

转动惯量测定

实验指导书

验装置简介

右图（1）是三线摆实验装置的示意图，在圆盘上放上物体，通过量测三线摆扭转振动 的周期，可以计算出物体的转动惯量。周期可以使用光电管测量。

右图（2）是复摆实验装置的示意图，在架子上放上物体，通过量测复摆振动的周期, 可以计算出物体的转动惯量。周期可以使用光电管测量。

二、 设计实验过程（步骤）

（根据物体的形状及要量测的要求，选择合适的实验 计如何用光电管来量测周期，实验分那几个步骤等）

三、 推导计算公式

四、 选择试件、测量动转动惯量

（包括实验组数，每次实验的数据，计算结果，

等）

五、 误差分析、建议

六、 撰写实验报告书

（包括实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果等） 参考资料：计频、计时、计数仪的使用说明

动力学基础

SSM-5C 计时-计数-计频仪

概述

本仪器是多种用途的时间计量仪器，具有计时、计数、计频等功能。

仪器的输入可为光电转换、红外线转换、电位触发三种形式。测量的结果由五位 LED 数码显示。

装置，设

平均值

图（2） 复摆示

本仪器采用CD4000系列的CMO电路组成，具有使用方便、功耗小、工作稳定、可靠的优点，而且抗冲击、抗震动能力强。能广泛运用于物理力学实验、化学电量分析、生物光照累计等需要进行时间、数量、频率及周期测量的教学演示、科研、生产等场所。

1979年本仪器经教育部生产供应管理局鉴定（鉴定证书号[79] 教供局字211 号）。

二、性能

（一）时标频率源

由4M石英晶体震荡器输出标准方波信号。频率偏差200 10 6 /日。

（二）量程计时：—1000s 自动变换

1—105—1 1 —105—1

计

数：

计

100KHZ（输入V P P 3.5V）

频：

三）灵敏度：

光电转换：（光谱范围5000埃-10000 埃）启动：200 勒克司

停止：1000 勒克司

（四）电位输入阻抗15K

（五）Z

功耗:8W 连续使用

环境温度: —10o C—+35 o C

三、使用

仪器面板布置见仪器。各开关插座的功能和使用分述如下：（见图一、二、三、四）

K i：电源开关

将有小点的船型开关向上掀下即接通整机电源，此时数码管燃亮。反之，断电，数码管熄灭。

K2：：功能选择开关

此开关分位三档，分别计时、计数、计频。

K B（sn）：输入信息分配开关

此开关为一只十位拨盘开关，仅在仪器作“计时”测量功能时使用。

当此开关扳于“1”时，仪器记录光敏管被一次遮光的时间。

此开关扳于“2”时，则记录第一次遮光和第二次遮光之间的时间。

此开关扳于“3”时，则记录第一次遮光和第三次遮光之间的时间

开关分别扳于“4”和“9”时可类推

当此开关扳于“0”时，则记录第一次遮光和第十次遮光之间的时间。

注意：在计时、计频功能时，此开关不能在“0”、“1”档测量。

K3 启动键：按下启动键表示处于启动状态，启动指示灯亮。在计数、计频状态下要先按下启动键才能进行计数、计频。

K4 停止键：按下停止键表示此时计时或计数或计频停止，此时，停止红灯亮。

K5 复位键：按下此键。整机复位，显示为全“0” 。

K6 累计／单次键：该键弹出时为累计状态，指示灯亮。该键按下时为单次状态，指示灯灭。