中關(guān)村三小孫文航傅科擺論文

1、中關(guān)村三小天文小組實驗研究論文題 目傅科擺的實驗小論文孫文航二零一二年八月目錄1.天文館里的傅科擺2.親自動手實驗3. 傅科擺為什么能證明地球自轉(zhuǎn)4. 致謝 天文館里的傅科擺 暑假，一次偶然的機會，我上網(wǎng)時看到了天文館里的4D電影介紹。因為出于小孩子的心理，聽說北京天文館里的4D電影非常好看，便立刻隨著父母來到了北京天文館。不料，天公不作美，下起了瓢潑大雨。在售票亭里買電影票的我們立刻顧不上買票頂著大雨跑進了A館避雨。進了A館，我被眼前的景象吸引住了：巨大的天穹上畫著形態(tài)各異的神話人物，在燈光的照應(yīng)下顯得更加栩栩如生，在神話人物的中心位置上，裝置了一個滾珠滑輪系統(tǒng)，估計有6米高。滾珠滑輪系統(tǒng)高

2、高吊下一根結(jié)實的細線，線下吊著一個飾金邊的大銅球。銅球下的指針精確的指著表盤上的刻度。銅球的四周圍起了一米高的圍墻。墻上赫然寫著三個大字：傅科擺。大字下面是詳細的介紹：“傅科擺是最早用來證明地球自傳的儀器。如果地球不自轉(zhuǎn)，擺的擺動平面保持不變。由于地球自轉(zhuǎn)，擺在擺動時受到因地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的作用力的影響，使擺動平面作順時針方向轉(zhuǎn)動。在北京或維度40度的地區(qū)，擺的擺動平面轉(zhuǎn)動一周需37小時惟獨越低，轉(zhuǎn)動一周需要時間越長?！笨粗粗揖涂创袅?。這時，爸爸問我：“這段文字介紹你看懂了嗎？”我搖搖頭，“這段文字對于我來說還是有點深奧?！卑职窒蛭艺Ａ苏Ｑ劬φf：“不妨我們來親手試試吧！”爸爸從包里掏出攝像機

3、，在9點鐘的時候拍了一張照片，并對我說：“在過兩個小時我們再拍第二張照片。”于是我們借這兩個小時的時間看了一場電影，又玩了一圈B館。再回來的時候，已經(jīng)是11點多了。爸爸又掏出照相機照了第二張圖片，下面是兩張圖片： 爸爸說：“看到不同了吧，第一張是與直線垂直的，但第二張稍微偏了一點，這就證明了地球在自轉(zhuǎn)?！卑职挚粗乙荒樏曰蟮臉幼庸笮φf：“走，咱們回家做個實驗吧。” 于是我們又頂著大雨拎著大包小包回到了車上，狼狽不堪，我才明白有一種滋味叫“落湯雞”。親自動手實驗第二天，我和劉宇風拿著照相機，拎著一個線墜，一團姥姥繡十字繡的絲線（一種很長很結(jié)實的線），一捆膠帶，還有一只剪子。因為我們家里沒有大

4、鐵球，所以我拿了一只錐形的鐵線墜。我拎著這些東西去了小區(qū)里的健身園。健身園的秋千設(shè)備上的秋千已經(jīng)被物業(yè)拆走了，只剩下一個框架上面吊著兩個可以前后運動的鐵圈。我把一團絲線的頂端結(jié)成一個圓圈套在鐵圈里面，這樣，線墜就可以前后左右自由擺動了。 當絲線成功的吊在鐵圈上時，我突然發(fā)現(xiàn)細線不夠長，垂在地面大約有1米高，但是這樣的話會不方便我的測量，于是我想到了再接一段線，這樣就變得更加精準了。接下來，我便想到了裝刻度，可是沒有鉛筆，也沒有白紙，旁邊也沒有可以作表盤的東西。這時我想到了原先做垂線懸掛的膠條。我把膠條與橫梁交叉成90度角后，經(jīng)過一次又一次的目測。我把膠條精準的貼在地面上。隨后，我把線的頂端拴上

5、重重的線墜，把線墜拉開到45度角，線墜開始緩慢的移動起來。于是，我坐在旁邊的滑梯上靜靜地等待著線墜的移動。蚊子趴到我腿上我也不去理它，而是專心致志的看我的傅科擺。經(jīng)過了半個小時左右，線墜越來越慢，角度越來越小，我怕它停下來，于是，在這個時候照了一張像。這時，我驚喜的發(fā)現(xiàn)，我的小傅科擺偏離了這條膠帶！我欣喜若狂，連忙把他記在我的小本子上。過了一會兒，傅科擺停了下來。傅科擺為什么能證明地球自轉(zhuǎn)于是我?guī)е鴮氋F的照片記錄回了家。爸爸看后說：“做得不錯，過來看看這個吧。”爸爸在互聯(lián)網(wǎng)上打卡一個頁面：伽利略曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)了單擺的等時性原理，傅科心想：除此之外，單擺的運動還有沒有其他的規(guī)律了呢？有一天，他準備研究

6、一下擺的振幅受空氣阻力影響的問題。他首先讓一個擺運動起來，并記下初時的角度和時間，然后打開一本書看起來，想過一會兒再量一次。一段時間過去了，傅科放下書，抬起頭來，想看一看振幅減少了多少。可是，他卻不禁愣住了：開始時單擺的擺動方向正對著自己的視線，但現(xiàn)在居然與視線平行了！為了證實這一現(xiàn)象，他找來一些細砂鋪在底板上，讓單擺下部的尖端在砂面上劃過。傅科看到，單擺擺動留下的痕跡果然發(fā)生了變化，細砂上形成了兩個對頂?shù)纳刃?。對于眼前這一奇怪的現(xiàn)象，傅科感到迷惑不解。因為，根據(jù)慣性定律，運動著的物體在沒有受到外力作用的時候，總是保持著勻速的直線運動狀態(tài)。這就是說，單擺在沒有受到外力作用的時候，總是保持著勻速

7、的直線運動狀態(tài)。這就是說，單擺在沒有受到外力作用的時候，擺動的方向不應(yīng)該發(fā)生變化。 經(jīng)過認真的思考，傅科認為這可能是由于地球的自轉(zhuǎn)造成的。如果是這樣的話， 那不就可以用單擺來證明地球的自轉(zhuǎn)嗎？傅科的計算結(jié)果果然證明了自己的設(shè)想是正確的。如果我們在北極豎起一個巨擺，讓它擺動起來。由于北極地處于地球自轉(zhuǎn)軸的頂端，擺架就隨著地球一起轉(zhuǎn)動，24小時轉(zhuǎn)一圈。由于我們和支架隨著地球自轉(zhuǎn)一同轉(zhuǎn)動，而擺的擺動方向又不會改變，這樣，當我們站在擺下時，就會看到擺動的方向也變化了360度。地理緯度越低，擺動方向的改變就越慢。在巴黎需要31小時47分；在赤道上擺動的方向?qū)⒉话l(fā)生任何變化，因為這時支架的方向已經(jīng)不隨地球的自轉(zhuǎn)而改變了?？赐赀@段資料后，我豁然開朗，也為自己又了解一個知識而高興，那天去天文館收獲真大！爸爸又告訴我：“傅科在地球上用實驗證實了地球的自轉(zhuǎn)，解決了這一懸而未決的難題。為了表彰傅科的功績，各國的科學家一致決定，把巨擺命名為傅科擺?！蔽艺f：“老爸，這下我可弄明白了，下次咱們還去。”“為什么？”“上次沒看著電影啊?！蔽?/p>