大學物理實驗-拓展提高篇 課件 實驗2.1-用慣性秤測定物體質量

1用慣性秤測定物體質量第1節(jié)原理大學物理實驗——拓展提高篇2用慣性秤測定物體質量—背景1.質量物理量慣性質量引力質量差異度量含義表示物體慣性大小表示物體引力大小引入定律牛頓第二定律萬有引力定律聯系

任意物體的引力質量和慣性質量都成正比，選擇合適的單位，則任何物體的兩種質量值相等。3用慣性秤測定物體質量—背景①

待測物與質量標準物達到力矩平衡（杠桿原理），如：電子天平稱衡質量。②

比較待測物和標準物在相同外力作用下的加速度，如：慣性秤測定質量。*實驗中不是直接比較物體的加速度，而是用振動法比較反映物體加速度的振動周期。2.兩種測定質量的方法4用慣性秤測定物體質量—任務目的理解慣性質量和引力質量的概念；掌握慣性秤的物理模型分析；學習慣性秤的定標和使用方法；研究重力對慣性秤的影響；學會用慣性秤測定物體質量。用振動法測定物體的慣性質量。1.實驗任務2.實驗目的5用慣性秤測定物體質量—訓練要點實驗原理的理解和推導；慣性實驗裝置的調平和使用；搭建光電門；計數器的電路連接和使用方法；選擇合適的計數時機；作圖法；線性回歸法處理和分析數據。3.實驗訓練要點6用慣性秤測定物體質量—原理1.慣性秤懸臂振動

(1)懸臂秤臺7用慣性秤測定物體質量—原理1.慣性秤懸臂振動周期

(2)(3)(4)8用慣性秤測定物體質量—原理2.測定物體質量與慣性秤振動周期的關系

(5)9用慣性秤測定物體質量—原理3.測定待測物體慣性質量

10用慣性秤測定物體質量—原理4.慣性秤的靈敏度

11用慣性秤測定物體質量第2節(jié)實驗儀器大學物理實驗——拓展提高篇12用慣性秤測定物體質量—儀器

13用慣性秤測定物體質量—儀器1-三腳架

2-水平螺栓（調節(jié)水平）3-立柱4-固定座5-旋鈕6-滾花扁螺母7-吊桿

8-掛鉤（懸掛待測物體）9-平臺10-球形手柄11-秤臺（插入質量塊）12-懸臂振動體13-擋光片1.慣性秤實驗裝置14用慣性秤測定物體質量—儀器

1-液晶顯示屏

2-功能鍵區(qū)3-系統復位鍵

4-傳感器Ⅰ接口5-傳感器Ⅱ接口6-電磁鐵輸出接口

通用計數器開機，按任意鍵進入，選擇“周期測量”功能并按確認鍵，設定測量周期數，選擇“開始測量”，待慣性秤擺動正常后按確認鍵計時。123465用慣性秤測定物體質量—儀器3.光電門支架

1516用慣性秤測定物體質量第3節(jié)實驗內容大學物理實驗——拓展提高篇用慣性秤測定物體質量—實驗內容1.實驗步驟—儀器檢查與記錄ObjectiveOperationObservationRecord1儀器檢查與記錄儀器不正常時調整觀察各儀器器件，狀態(tài)是否正常記錄儀器器件名稱、主要儀器的型號和主要參數，以及實驗時的環(huán)境參數17慣性秤實驗裝置光電門通用計數器用慣性秤測定物體質量—實驗內容181.實驗步驟—初始化和連接儀器ObjectiveOperationObservationRecord2初始化和連接儀器利用水平儀調節(jié)慣性秤水平；借助光電門支架搭建光電門；連接光電門信號線和計數器；計數器開機，選擇“周期測量”功能并按確認鍵，設置測量周期數為10測量周期不宜太小，一般設為10；選擇開始測量后，先不要按確認用慣性秤測定物體質量—實驗內容1.實驗步驟—測量砝碼周期19ObjectiveOperationObservationRecord3測量砝碼周期測量空秤臺周期，并依次插入定標標準質量塊測量相應周期使空秤臺小幅度左右振動；在合適的時間按“確認”鍵開始計數；相同質量砝碼重復三次實驗記錄放置砝碼的質量和周期在如下表格00.2773680.2805280.280514250.3386230.3385280.338780500.3872220.3870120.386978......2000.6122910.6125790.611933用慣性秤測定物體質量—實驗內容1.實驗步驟—測量圓柱周期20ObjectiveOperationObservationRecord4測量圓柱周期使懸線對大圓柱的拉力平衡大圓柱的重力；相同質量砝碼重復三次實驗記錄小、大圓柱實際質量和用不同測量方法測量的振動10次的時間在如下表格大圓柱0.4733130.4732980.473684小圓柱0.5888510.5883840.588333大圓柱懸吊0.5284770.5282800.528264

21用慣性秤測定物體質量—實驗內容

2.數據處理—作圖法處理數據

250.00050125100150751752000.050.100.150.200.250.300.350.4000.2794700.078103250.3386440.114680500.3870710.149824750.4304660.1853001000.4705260.2213951250.5113930.2615231500.5473470.2995891750.5834800.3404482000.6122680.374872小圓柱0.4734320.224138大圓柱0.5885230.346359

22用慣性秤測定物體質量—實驗內容2.數據處理—線性回歸法處理數據細節(jié)請復習數據處理部分的相應內容yxa1a023用慣性秤測定物體質量—實驗內容2.數據處理—線性回歸法處理數據24用慣性秤測定物體質量—實驗內容2.數據處理—線性回歸法處理數據00.2794700.07810300.006100250.3386440.1146802.8669880.013151500.3870710.1498247.4911850.022447750.4304660.18530013.8975520.0343361000.4705260.22139522.1395030.0490161250.5113930.26152332.6903930.0683941500.5473470.29958944.9383110.0897531750.5834800.34044859