扭擺法測量物體轉(zhuǎn)動慣量實驗改革
發(fā)布時間:2022-01-17 05:10
在當(dāng)前大學(xué)物理實驗扭擺法測量物體轉(zhuǎn)動慣量實驗中,通常將"幾何法"與"扭擺法"相互交織,導(dǎo)致實驗過程邏輯混亂.本文提出刪除用"幾何法"倒推"扭擺法"中彈簧扭轉(zhuǎn)常數(shù)K值這一環(huán)節(jié),改用"定義法"直接測量K值,從而將"幾何法"與"扭擺法"隔離,并重新設(shè)計了實驗內(nèi)容,使實驗條理更加清晰.
【文章來源】:大學(xué)物理. 2019,38(11)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
傳統(tǒng)扭擺法實驗步驟示意圖2當(dāng)前方法中的問題
看尾飭恐芯??3炙??.由于扭擺不便于固定塑料圓柱體與金屬圓筒,需先安裝一金屬載物臺后再疊放上去,因此,需先測定金屬載物臺的轉(zhuǎn)動慣量,再測得疊加后的總轉(zhuǎn)動慣量,減掉載物臺部分即可得到塑料圓柱體或金屬圓筒的量值.表2扭擺法數(shù)據(jù)記錄參考表格載物臺塑料圓柱金屬圓筒木球金屬桿J0=KT204π2J'1=KT214π2-J0J'2=KT224π2-J0J'3=KT234π2J'4=KT244π2T0T1T2T3T44改革后與改革前比較如圖4所示,改革后的實驗內(nèi)容將測量轉(zhuǎn)動慣量的幾何法與扭擺法獨立開來,互不干擾.比較圖4與圖2,從條理上改革后的實驗步驟更加清晰,實驗方法和手段明確,并且還可以引導(dǎo)學(xué)生比較兩種方法的精度和優(yōu)缺點等.在扭擺法中,引入了定義法測量扭擺K值,更加有利于學(xué)生對基礎(chǔ)物理實驗方法的掌握.圖4改革后實驗步驟示意圖5改革后實驗數(shù)據(jù)5.1實驗儀器扭擺、光電門計時器、游標(biāo)卡尺、量角器、米尺、臺秤、勾碼、定滑輪、待測物體5.2測量數(shù)據(jù)1)幾何法測出塑料圓柱體、金屬圓筒、木球、金屬細長桿的幾何尺寸以及各物體的質(zhì)量,數(shù)據(jù)記錄見表3.表3幾何法測量數(shù)據(jù)表塑料圓柱金屬圓筒木球金屬桿m10.717m20.717m30.882m40.132D1100.06D外100.09D內(nèi)93.85D3133.75l609.9備注:質(zhì)量/kg,長度/mm2)扭擺法(a)用定義法測定扭擺彈簧的扭轉(zhuǎn)常量K
【參考文獻】:
期刊論文
[1]扭擺法測定物體的轉(zhuǎn)動慣量實驗中的標(biāo)定研究[J]. 孫寶光,劉春蘭,羅微. 大學(xué)物理實驗. 2017(06)
[2]扭擺的扭轉(zhuǎn)常數(shù)的標(biāo)定[J]. 陳金晶,徐平川,黃安梁. 西華師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(02)
[3]剛體轉(zhuǎn)動慣量實驗中時間測量的改進方法[J]. 楊濤,任明放. 大學(xué)物理. 2005(04)
[4]用扭擺法測定物體轉(zhuǎn)動慣量[J]. 謝嘉祥,費定曜. 工科物理. 1998(06)
本文編號:3594102
【文章來源】:大學(xué)物理. 2019,38(11)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
傳統(tǒng)扭擺法實驗步驟示意圖2當(dāng)前方法中的問題
看尾飭恐芯??3炙??.由于扭擺不便于固定塑料圓柱體與金屬圓筒,需先安裝一金屬載物臺后再疊放上去,因此,需先測定金屬載物臺的轉(zhuǎn)動慣量,再測得疊加后的總轉(zhuǎn)動慣量,減掉載物臺部分即可得到塑料圓柱體或金屬圓筒的量值.表2扭擺法數(shù)據(jù)記錄參考表格載物臺塑料圓柱金屬圓筒木球金屬桿J0=KT204π2J'1=KT214π2-J0J'2=KT224π2-J0J'3=KT234π2J'4=KT244π2T0T1T2T3T44改革后與改革前比較如圖4所示,改革后的實驗內(nèi)容將測量轉(zhuǎn)動慣量的幾何法與扭擺法獨立開來,互不干擾.比較圖4與圖2,從條理上改革后的實驗步驟更加清晰,實驗方法和手段明確,并且還可以引導(dǎo)學(xué)生比較兩種方法的精度和優(yōu)缺點等.在扭擺法中,引入了定義法測量扭擺K值,更加有利于學(xué)生對基礎(chǔ)物理實驗方法的掌握.圖4改革后實驗步驟示意圖5改革后實驗數(shù)據(jù)5.1實驗儀器扭擺、光電門計時器、游標(biāo)卡尺、量角器、米尺、臺秤、勾碼、定滑輪、待測物體5.2測量數(shù)據(jù)1)幾何法測出塑料圓柱體、金屬圓筒、木球、金屬細長桿的幾何尺寸以及各物體的質(zhì)量,數(shù)據(jù)記錄見表3.表3幾何法測量數(shù)據(jù)表塑料圓柱金屬圓筒木球金屬桿m10.717m20.717m30.882m40.132D1100.06D外100.09D內(nèi)93.85D3133.75l609.9備注:質(zhì)量/kg,長度/mm2)扭擺法(a)用定義法測定扭擺彈簧的扭轉(zhuǎn)常量K
【參考文獻】:
期刊論文
[1]扭擺法測定物體的轉(zhuǎn)動慣量實驗中的標(biāo)定研究[J]. 孫寶光,劉春蘭,羅微. 大學(xué)物理實驗. 2017(06)
[2]扭擺的扭轉(zhuǎn)常數(shù)的標(biāo)定[J]. 陳金晶,徐平川,黃安梁. 西華師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(02)
[3]剛體轉(zhuǎn)動慣量實驗中時間測量的改進方法[J]. 楊濤,任明放. 大學(xué)物理. 2005(04)
[4]用扭擺法測定物體轉(zhuǎn)動慣量[J]. 謝嘉祥,費定曜. 工科物理. 1998(06)
本文編號:3594102
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