【正文】
標出球沿槽向下運動的初始位置 ; 調節(jié)工作主要是,調節(jié)斜槽的傾角,使其初始傾角為 o5 。 實驗的改進 為了使實驗測量更精確,在實驗設計上需要進一步改進。 比較理論分析與實驗測量中球運動的質心加速度 在理論研究中,分別假設球做純滾動運動和假設球做無滾動滑動運動進行理論分析?;厥准韧约阂簧顚氋F的時光能于這樣的校園之中 ,能在眾多學富五車、才華橫溢的老師們的熏陶下度過,實是榮幸之極。從論文的選題、文獻的采集、框架的設計、結構的布局到最終的論文定稿,從內容到格式,從標題到標點, 他 都費盡心血。實驗中,對斜 槽的傾角 ? ,球與斜槽間的滑動摩擦系數(shù) ? ,球所受重力和斜槽側壁對球的支持力間的夾角 ? 分別進行了測量。 即 找出研究對象之間的相同點或相異點的一種邏輯方法。 調節(jié)實驗室升降臺的高度以增大斜槽的傾角 按順時針方向緩慢旋轉實驗室升降臺旋轉軸上的手輪,使其 上面板和下底板之間的高度略微增大,使斜槽的傾角增大 ?1 左右。測時精度高是本實驗最明顯的特特點。先測量出球的直徑和斜槽寬度的大小,然后利用函數(shù)關系式就可以得出夾角 ? 的大小。 球沿斜槽向下運動的位移是可以直接測量的,用鋼卷尺進行測量就可以了。 由于球受到斜槽的兩個側壁對它的支撐作用,則斜槽的兩個側壁各自對球都有支持力。 斜槽中的球在發(fā)生滾動運動之前,它的運動狀態(tài)為靜止狀態(tài),但它具有沿斜槽向下相對滾動運動的趨勢,則球一定受到靜摩擦力的作用,此時的靜摩擦力為滾動摩擦力;當球相對斜槽向下滾動運動時,滾動摩擦力又是動摩擦力。傾斜槽的兩個側壁對球的作用力有槽的側壁對球的支持力,還有當球相對于傾斜槽運動時,在球和槽的側壁相接觸的平面上還會產生摩擦力。最后 在同一坐標系上作出 球運動的 質心加速度和斜槽傾角之間關系的理論曲線和實驗曲線 , 并 將理論曲線和實驗曲線進行比較。夾角越小,小球滾得就越慢。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。盡我所知,除文中特別加以標注和致謝的地方外,不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果,也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。 作者簽名: 日期: 年 月 日 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定,同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。 pure rolling。伽利略在斜面實驗的基礎上,利用數(shù)學的方法,確定了路程與時間的數(shù)量關系為: s 正比 于 2t ,這就是時間平方定律。 當傾斜槽的傾角在 ?? 55~5 范圍內由小變大時,槽中球運動的質心加速度會隨著槽傾角的增大而增大。 球沿傾斜槽向下純滾動運動的定性分析與定量研究 把傾斜槽中的球看做剛體,如果球在傾斜槽中做純滾動運動,則球一定受到轉動力矩的作用。所以球沿斜槽向下的無滾動滑動運動相當于把球看做質點時,球沿斜槽所做的直線運動。 實驗 的設計思想 在物理實驗中,常有一些物理量難以直接測量,需要以間接的方法來測量。間接測量比直接測量來得復雜,但是有時可以得到較高的測量精度。 實驗設計所構思的實驗裝置 實驗裝置的構成 測量傾斜槽中球運動質心加速度的實驗裝置由鋁塑合金的傾斜長直方槽(帶擋板)、球、光電門、計時 — 計數(shù) — 計頻儀、實驗室升降臺、接線等構成。 實驗步驟 準備齊全實驗器材 將實驗所需的鋁塑合金的長直方槽(帶擋板)、球、光電門、計時 — 計數(shù) — 計頻儀、游標卡尺、鋼卷尺、實驗室升降臺、接線等實驗器材準備齊全。 誤差分析 對誤差的分析首先應分清是系統(tǒng)誤差還是偶然誤差,系統(tǒng)誤差對多次測量值的影響可能是相同的,偶然誤差對多次測量值的影響是不同的。這里所指的定性比較就是通過事物間的本質屬性的比較來確定事物的性質。 隨著傾角 ? 的不斷增大,加速度 1a 增大得最快, 加速度 2a 增大得較快,說明滾動摩擦力小于滑動摩擦力。 還要真心的感謝物理系 的周玲老師,在我論文的實驗設計方法上,她給我提出了很多寶貴的建議。 將運用物理定律和定理進行理論推理的理論研究方法和運用 實驗測量的物理實驗方法 進行定量比較,會發(fā)現(xiàn)運用物理定律和定理進行理論推理是發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的關鍵,而用 實驗測量的物理實驗 方法 進行實驗,是對正確的物理理論進行驗證的必要手段。 作為一種思維方法,比較研究無論在 科學實驗 的過程中,或是在理論研究中,都是不可或缺的基本方法 。 表 相關變量的測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計表 斜槽 垂直高度h ( m) 長度 l ( m) 斜槽的傾角 ? ( ? ) 球運動的時間t ( s) 滑動摩擦系數(shù)? 測量加速度 a ( 2sm ) 純滾動加速度 1a ( 2sm ) 無滾動滑動加速 2a ( 2sm ) 14 表 相關常量 的測量數(shù)據(jù)表 球的直徑 D( mm) 斜槽的寬度 L( mm) 夾角 ? ( ? ) 長度 1s ( m) 長度 2s( m) 傾角 ? 所在直角三角形的底邊 X( m) 30 數(shù)據(jù)處理 將 1a , 2a 和 a 的圖像作在同一坐標系中,如下圖: 圖 加速度 1a , 2a 和 a 的圖像 15 上圖反映出,隨著斜槽傾角的增大,加速度 1a , 2a 和 a 都隨斜槽傾角 的增大 而增大的規(guī)律。 12 實驗裝置的原理 球沿傾斜槽向下運動的質心加速度不易直接進行測量,但與球運動質心加速度相關的球運動的位移和時間是可以直接進行測量的。當摩擦界面實際接觸面積與載荷呈線性關系時,滑動摩擦系數(shù)與接觸面積無關 , 滑動摩擦系數(shù)隨相對滑動速度 的 增大而 增大 。 測量方法簡述 測量是指為確定被測量對象 的量值而進行的被測物與儀器相比較的實驗過程。斜槽的兩個側壁各自對球的摩擦力的方向相同,都與球相對斜槽的無滾動滑動運動的方向相反,所以總的摩擦力的方向也與球相對斜槽的運動方向相反。根據(jù)剛體定軸轉動定律,球將在 5 這個外力矩作用下獲得相應的角加速度。所以,球沿槽可能的運動形式有三種,即純滾動運動、無滾動滑動運動和有滾有滑的運動。 傾斜槽的傾角范圍是 oo 90~0 之間,而本文只研究傾斜槽的傾角在 oo 55~5 之間槽中球的運動規(guī)律 。當斜面夾角為 ?90時,小球的滾動就成了自由下落。 關鍵詞: 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。 作者簽名: 日 期: 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明:所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外,本論文不包含任何其他個人或集 體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。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 tro