滚摆实验报告

1 / 6 滚摆实验报告 时间： 2016-09-17 来源：唯才教育网 本文已影响 人 物理实验：锥体上滚实际应用 锥体上滚的试验目的是，通过滚摆的滚动运动演示机械能守恒 ,演示出转动动能与重力势能之间的转化 . 实验原理是，锥体与轨道的形状，它们配合起来巧妙地利用了质心运动定理，而给人以向上滚动的错觉。实际上锥体的质心由轨道的开口端向闭口端是逐渐升高的。 在实验中，把双圆锥体放在 V 字型轨道的低端 ,松手后锥体便会自动地滚上这个斜坡 ,到达高端后停住 . 该实验只是一个演 示实验，并无具体应用，但可以利用它的内在原理，应用到实际生活中。最明显也是最重要的就是质心的移动，一个看似在上升的物体，实际却是在下降，这就是因为其质心在改变，从而产生了这一现象。它的实际原理是，转动动能与重力势能的相互转化，从而验证了机械能守恒定律。生活中这样的应用很多，如飞盘，就是利用转动动能转化为重力势能，是飞盘飞得又高又远，利用公式 1/2J 2=mghc，即质心机械能守恒定律。 J 不变，加速度逐渐增加，质量不变，从而提高了质心的高度，因此飞盘有段时间是在向远向高飞行，而当飞盘到达所能到达的最高高度， 角速度又要减小，高度也要降低，最后落到地上。再如我们小时候玩的竹蜻蜓，也是这个道理。 2 / 6 选择这个实验作为重点说明，不仅仅因为它结合我们正在学习的质心运动的知识，还觉得这个实验很神奇，发人深思，不仅仅是一个质心移动的表面现象，还有更深层的物理原理在里面，生活中很多领域结合这样的原理，都可以一定程度的改变生活的质量和方式。 北京航空航天大学 机械工程及自动化学院 工业设计系 39074152 姜悦音 实验报告 二、力学演示实验的研究 班级： 学号： 姓名： 时间： 实验目的：熟悉仪器使用，熟练仪器操作；参与实验过程，获得实验体会； 明确实验原理，掌握操作要领；探讨教学过程，提高教学技能。 实验器材及实验过程： 手摇离心转台 将微小的形变放大 将棉花浸湿，放入从动轮的框内，打开激光笔，调整平面镜的位置， 摇动主动轮。观察到水滴飞出，且是沿 使光点从第一面平面镜反射到第二 切线方向飞出。 面平面镜上。然后用手按压桌面，观察 到光点在第二面平面镜上的位置明显 3 / 6 发生偏离。 托里拆利实验 对铜丝进行加热，铜丝受热 发生形变，指针下降，我们观察 到激光笔发出的光点在墙上的位 置下降。 做功转化为内能 将铜管固定 ,然后倒入少量乙醚 在 铜管中 ,塞紧瓶盖 .然后将麻绳排绕在铜管上 ,不要绕太多圈 ,以便容易拉动。用手拉住麻绳用力来回拉动，保持一定的速度。观察到瓶塞弹出，因为乙醚在铜管外麻绳摩擦做功生热而燃烧。 惯性演示仪 先将薄片放在圆柱体上面，薄片中间镂空的圆心要与圆柱体上底面中心对准。然后 将小球放置于薄片上，亦对准中心小孔。将弹簧片掰开，松手。观察到薄片飞出，小球落回原来的位置。这是因为小球具有惯性，保持了原有的状态。 将微小的形变放大 用手捏瓶子的前后，发现上面的水柱上升，这是因为瓶子发生形变，体积变小，水柱上升。 用手捏瓶子的两边，发现上面的水柱下降，这是因为瓶子发生形变，体积变大，水柱下降。 验证表面张力 用正四面体、正方体的铁环放进肥皂水中拿出来发4 / 6 现所成的图形都是表面积最小。 将一个里面有一根细线的铁圈放进肥皂水再拿出来，将薄膜一边戳破，观察到细线向另一边偏。 将一个铁圈里有绳子绑成一个圆的放入肥皂水，拿出来后戳破绳子内部的薄膜，发现绳子绑的圆圈变大。 以上都说明了液体具有表面张力，使液面收缩，表面积最小。 麦克斯韦滚摆 调节滚摆的轴使其水平，悬线上端略小于轴端两孔的距离。捻动滚摆的轴使滚摆上升，悬线同时被紧密的排绕在轴上。待滚摆上升到接近顶点后放手，滚摆便在重力作用下，旋转下降。势能随着滚摆的下降逐渐减少，同时滚摆转速越来越快， 表明动能在增加。当滚摆下降到最低位置时，滚摆动能最大，此时其继续旋转，并又开始上升。如此反复多次，最后才完全停止。 在给学生演示时要重点提示在最高点势能最大，动能最小；最低点动能最大，势能最小。 验证分子间存在吸引力 将两铅块挤压并用力摩擦，由于分子间存在相互作用力，在这个时候表现出来的是分子间的吸引力，分子间会由于吸引力的作用而很难分开。在铅块的下面加上砝码，两块铅块都没有被拉开，可以说明分子间存在着较强的吸引5 / 6 力。 频率不同时发出的声音不同 验证超重失重 在此秤下面挂上勾码。当手拎着秤向下加速时，观察到示数减小，此时勾码失重。 当向上加速时，观察到示数增大，此时勾码超重。 做功转换演示装置 当抽气棒对空气做功，动能转换为 热能，达到棉花的着火点，棉花会发出 一阵火花。这里是能量的转化，做功转 化为热能。 给学生做演示实验时，可能不能清 晰得看到火苗，但可以让学生仔细观察 有没有火星和烟。 离心轨道 当小球到达最高点时，有一个临界速度才能够成功滑过。让小球从不 同的高度下落，势能转化为动能，如果动能不够，小球就会下落，只有速度达到时，才会越过圆环。 我们可以从不同高度下放小球，得到最低释放高度使得小球通过轨道顶端。 玻璃管里有羽毛、铁块，当把其用抽气泵抽真空后，倒转玻璃管，使羽毛和铁块同时从一端