【正文】 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計）質(zhì)量 論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計）水平 論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 評定成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名） 年 月 日 教學(xué)系意見： 系主任： （簽名） 年 月 日 II 摘 要 傾斜槽中球的實際運動是純滾動和無滾動滑動的復(fù)合運動。通 過理論分析，得出斜槽中球分別做純滾動和無滾動滑動時的質(zhì)心加速度表達式。然后設(shè)計實驗對傾斜槽中運動球的質(zhì)心加速度進行測量。最后將理論值與實驗測量值進行比較，進而得出傾斜槽中球運動的規(guī)律。 本文所采用的理論分析與實驗研究相結(jié)合的物理學(xué)研究方法，是對伽利略科學(xué)研究方法的繼承與創(chuàng)新和豐富與發(fā)展。 本文只研究傾斜槽的傾角在 ?? 55~5 之間時槽中球的運動規(guī)律，而對此規(guī)律的實際應(yīng)用沒有作詳細論述。 關(guān)鍵詞： 傾斜槽；加速度；對比；純滾動；無滾動滑動 III ABSTRACT The actual motion in the inclined groove ball is pound pure rolling and rolling motion without theoretical analysis, it is concluded that the ball in the chute respectively do pure rolling motion and rolling acceleration at the center of mass of the sliding design experiments of inclined groove ball in the center of mass acceleration is , the theoretical results are pared with the measured values, and then draw the motion law of the ball in the inclined groove. Physics research methods of theoretical analysis and experimental study of the bined is the inheritance and innovation of the research methods of Galileo39。s scientific and enrichment and development. This paper only studies the obliquity chute between slot the ball movement,and the practical application of this law did not detail. Key words: tilted trough。 acceleration。 parison。 pure rolling。 no rolling sliding IV 目 錄 第 1 章 緒論 研究背景 ............................................................... 1 研究內(nèi)容 ............................................................... 2 第 2 章 傾斜槽中球運動的質(zhì)心加速度與斜槽傾角之間的關(guān)系 傾斜槽中球運動的定性分析 ............................................. 3 球沿傾斜槽向下純滾動運動的定性分析與定量研究 ..................... 4 球沿傾斜槽向下無滾動滑動運動的定性分析與定量研究 ................. 6 第 3 章 傾斜槽中球運動的質(zhì)心加速度的實驗測量 實驗的設(shè)計 ............................................................. 8 實驗步驟 .............................................................. 12 實驗結(jié)論 .............................................................. 15 誤差分析 .............................................................. 15 實驗的改進 ............................................................ 16 第 4 章 理論分析與實驗測量中球運動質(zhì)心加速度的比較 比較研究方法的簡述 .................................................. 16 比較理論分析與實驗測量中球運動的質(zhì)心加速度 ....................... 16 結(jié)論 ......................................................................... 18 參考文獻 .................................................................... 19 致謝 ......................................................................... 20 1 第 1 章 緒論 研究背景 著名科學(xué)家伽利略是十六世紀(jì)意大利杰出的物理學(xué)家。他在物理學(xué)上作出過一系列開創(chuàng)性的重大發(fā)現(xiàn)。他對物體的運動和運動的原因作出了深刻而正確的描述，使得亞里士多德以后近兩千年內(nèi)一直沒有重大進展的運動學(xué)和動力學(xué)別開生面，取得了重大突破，從而為經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立奠定了堅實的實驗基礎(chǔ)和理論基礎(chǔ)。正如愛因斯坦所說：“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)推理方法是人類 思想史上最偉大的成就之一，標(biāo)志著物理學(xué)的開端”。 自由落體問題的研究是伽利略力學(xué)研究的突破口，落體定律的得出，當(dāng)然是伽利略在力學(xué)研究中最具獨創(chuàng)性的工作。伽利略是通過斜面實驗來達到“沖淡引力”的設(shè)想的。他在長約 8 米的木板上，刻著一條光滑的槽，并放置成一斜面，斜面的夾角可以隨意調(diào)控。他使重量不同的小球在同一高度沿斜面同時滾下。夾角越小，小球滾得就越慢。這就好比沖淡了引力。伽利略發(fā)現(xiàn)，重量不同的球在相同的斜面上滾動的速度是相同的，與斜面的夾角的大小無關(guān)。當(dāng)斜面夾角為 ?90時，小球的滾動就成了自由下落。于是他得出結(jié)論：物體自由下落的速度同其重量無關(guān)。也就是說，質(zhì)量不同的物體從同一高度自由下落后，它們到達相同地面所需的時間相同。伽利略為了研究落體運動，不斷人為地調(diào)整木板與水平面的夾角，觀察小球在人為控制下運動，這本身就是一種典型的科學(xué)實驗。伽利略在斜面實驗的基礎(chǔ)上，利用數(shù)學(xué)的方法，確定了路程與時間的數(shù)量關(guān)系為： s 正比 于 2t ，這就是時間平方定律。在他的實驗記錄上，有這樣兩列數(shù)字，不同的下落時間 t =1，2， 3， 4?? 物體下落的距離之比 s =1： 4： 9： 16?? 。從這兩列數(shù)的比例關(guān)系，伽利略證明了沿斜面向下運動的物體正在做勻加速運動。 在此基礎(chǔ)上，伽利略又研究了平拋運動。他認(rèn)為拋體的運動具有勻速運動和自然加速運動的復(fù)合性質(zhì)。 做平拋運動的物體在拋出時具有水平方向上的初速度，被拋出后，由于其具有慣性而繼續(xù)保持自身水平方向上的勻速直線運動的運動狀態(tài)，同時，物體本身會受到豎直向下的重力作用，所以物體的實際運動軌跡將是拋物線 。于是伽利略得出結(jié)論：做平拋運動的物體的實際運動是水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動的合運動。 2 研究內(nèi)容及意義 在伽利略研究平拋運動的啟發(fā)下，本文運用理論分析與實驗測量相結(jié)合的方法，研究了傾斜槽的傾角在 oo 55~5 之間時，球沿槽向下運動的 規(guī)律。先從理論上推導(dǎo)出球 在無滑動滾下和無滾動滑下兩種情況時，球 沿斜槽向下運動的質(zhì)心加速度表達式，再設(shè)計實驗對球運動的質(zhì)心加速度進行測量。最后 在同一坐標(biāo)系上作出 球運動的 質(zhì)心加速度和斜槽傾角之間關(guān)系的理論曲線和實驗曲線 ， 并 將理論曲線和實驗曲線進行