惯性称实验报告

首都师范大学物理实验报告班级B班组别C组6号姓名胡艳双学号1111000021日期2013.3.27指导教师刘丽峰【实验题目】惯性称【实验目的】掌握用惯性秤测量物体质量的原理和方法；学习惯性秤的定标和使用方法；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】安装好实验装置后，逐次增加砝码个数，测出周期，得到曲线，由公式，转化可得公式由曲线的斜率和截距，得惯性劲度和惯性秤的质量以及圆柱的质量。2、为了了解重力对惯性秤振动的影响：秤臂水平安装：当被测物体直接放在秤台中心时，周期为，当被测物体悬挂在秤台中心孔的正上方时，重力由拉力所平衡，周期为，所以为验证（2-9）2）秤臂铅直放置当秤臂铅直放置时，由于重力的影响，振动周期会比水平放置时小，所以在使用时，要让其在相同的条件下进行，尽量保持水平。【实验内容】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。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。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。测定惯性秤的劲度系数和秤台的有效质量。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。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)。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】惯性秤实验数据砝码质量（g）30T1(s）30T2(s）30T3(s）30平均(s）T平均(s）T平方(s^2)09.279.279.269.2670.30890.09542511.1411.1611.1711.1570.37190.13835012.8112.812.7812.7970.42660.1827514.3114.2614.2514.2730.47580.226410015.5715.6815.6515.6330.52110.271512516.9916.9416.9616.9630.56540.319715018.1718.1718.1518.1630.60540.366517519.3519.3919.419.380.6460.4173小圆柱15.8515.8515.8615.8530.52840.2792大圆柱20.0420.0420.0520.0430.66810.4464大圆柱吊起17.4817.4717.4717.4730.58240.3392大圆柱吊起时，测得长度L为32.55cm【数据处理】根据每组数据中三次测量的T值求出平均值,之后算出T2,具体数据如上表。利用线形回归的方法计算出劲度系数k及振动体空载时的等效质量m0，由测出的周期值得出未知惯性质量m。 【实验数据分析】1.由得:k=21.5160(N/m)m0=0.0499kg，小圆柱体质量M=0.1022kg，大圆柱体的质量Mb=0.19342.因为Ta/Tb=1.0134，1+Mg/KL=1.2706，可得在误差范围内，两者是相等的，所以结论得证。3.由表格的数据可以验证秤台铅直挂着的时候的大圆柱的T比秤台水平时的大圆柱的T要大。【思考题】在太空失重的条件下，宇航员如何称量体重？答：由于太空中宇航员处于失重状态，因而在太空中称体重跟在地面称体重的方法完全不同。宇航