【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 % 差異百分比實(shí)驗(yàn)三、向心力實(shí)驗(yàn)所需儀器向心力配件ME8952碼表繪圖紙兩張細(xì)繩(線)轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)(ME8951)天平法碼及掛勾組目的：本實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谔接懸粋€(gè)物體進(jìn)行圓週運(yùn)動(dòng)時(shí)改變物體質(zhì)量、圓週半徑及向心力的影響。原理：當(dāng)一個(gè)質(zhì)量m的物體，接到一條繩長(zhǎng)度為r，做水平圓週運(yùn)動(dòng)，此物體的向心力為：此處v為切線速度， ω為角速度(v = rw) ，量測(cè)速度，轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間(週期T)要被量測(cè)，則公式：向心力公式則為：第一部份：改變半徑（固定力量與質(zhì)量）這部分實(shí)驗(yàn)會(huì)將向心力與掛物質(zhì)量保持固定不變。將掛物掛在一端，並將一條線在掛物的另一端，線的另一端則綁在彈簧上。線必須通過中心柱的滑輪上。將附夾滑輪夾在軌道靠近掛物的那一端。將繩綁在掛物上，使其通過滑輪，並掛上一個(gè)已知重量。，當(dāng)作固定的向心力常數(shù)。選定一個(gè)適當(dāng)?shù)木嚯x當(dāng)作半徑。將側(cè)面支桿(side post)用螺絲拴緊在這個(gè)選定的位置上。在側(cè)面支桿的掛物必須垂直懸掛，調(diào)整另一條通過中心支桿滑輪的線(步驟1)要保持為水平狀態(tài)。對(duì)準(zhǔn)中心支桿的圓形指示器在指示架的水平位置。移開掛物以及滑輪。轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，增加轉(zhuǎn)速使得圓形指示器能夠再次對(duì)其指示架的水平位置。這表示中間掛物再次保持再垂直狀態(tài)並達(dá)到想要的半徑位置。保持這個(gè)速度，利用碼表記錄轉(zhuǎn)動(dòng)10次的時(shí)間，將得到的時(shí)間除以10可以計(jì)算出轉(zhuǎn)動(dòng)週期。移動(dòng)側(cè)面支撐至另外一個(gè)新的半徑，重複上述步驟。做五個(gè)不同半徑的實(shí)驗(yàn)。 改變半徑物體的質(zhì)量 =在滑輪上的掛物質(zhì)量 =圖形上的斜率 =半徑週期週期平方分析1. 掛在滑輪上的重物等於繩索施加的向心力。將掛物的重量除以g求出向心力。2. 計(jì)算每一次實(shí)驗(yàn)的週期的平方。3. 畫出半徑vs週期平方的關(guān)係圖。可得到一條直線：4. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料做出一條最佳的迴歸曲線，並量測(cè)該曲線的斜率。5. 計(jì)算由斜率得到的向心力。6. 計(jì)算兩個(gè)向心力值的差異百分比。 結(jié)果（改變半徑）向心力 = mg由斜率得到的向心力差異百分比%第二部分 改變向心力 （固定半徑與質(zhì)量）這部分實(shí)驗(yàn)會(huì)將半徑與掛物質(zhì)量保持固定不變。1. 。將掛物掛在一端，並將一條線在掛物的另一端，線的另一端則綁在彈簧上。線必須通過中心柱的滑輪上。2. 將附夾滑輪夾在軌道靠近掛物的那一端。將繩綁在掛物上，使其通過滑輪，並掛上一個(gè)已知重量。，用來(lái)決定的向心力。3. 選定一個(gè)適當(dāng)?shù)木嚯x當(dāng)作半徑。將側(cè)面支桿(side post)用螺絲拴緊在這個(gè)選定的位置上。4. 在側(cè)面支桿的掛物必須垂直懸掛，調(diào)整另一條通過中心支桿滑輪的線(步驟1)要保持為水平狀態(tài)。5. 對(duì)準(zhǔn)中心支桿的圓形指示器在指示架的水平位置。6. 移開掛物以及滑輪。7. 轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，增加轉(zhuǎn)速使得圓形指示器能夠再次對(duì)其指示架的水平位置。這表示中間掛物再次保持再垂直狀態(tài)並達(dá)到想要的半徑位置。8. 保持這個(gè)速度，利用碼表記錄轉(zhuǎn)動(dòng)10次的時(shí)間，將得到的時(shí)間除以10可以計(jì)算出轉(zhuǎn)動(dòng)週期。9. 改變向心力，將不同重量的法碼加在掛勾上，保持固定的半徑，重複上述48步驟。做五個(gè)不同向心力的實(shí)驗(yàn)。 改變向心力物體的質(zhì)量 =半徑 =圖形上的斜率 =滑輪上掛物的重量向心力=mg週期(T)分析1. 掛在滑輪上的重物等於繩索施加的向心力。將掛物的重量除以g求出向心力。2. 計(jì)算每一次實(shí)驗(yàn)的週期的平方的倒數(shù)。3. 畫出半徑vs週期平方的關(guān)係圖?？傻玫揭粭l直線： 4. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料做出一條最佳的迴歸曲線，並量測(cè)該曲線的斜率。 結(jié)果（改變向心力）物體的質(zhì)量(由刻度)物體的質(zhì)量(由斜率)差異百分比%第三部分：改變質(zhì)量（固定半徑與力量）這部分實(shí)驗(yàn)會(huì)將半徑與向心力保持固定不變。將掛物掛在一端，並將一條線在掛物的另一端，線的另一端則綁在彈簧上。線必須通過中心柱的滑輪上。將附夾滑輪夾在軌道靠近掛物的那一端。將繩綁在掛物上，使其通過滑輪，並掛上一個(gè)已知重量。，用來(lái)決定的向心力。選定一個(gè)適當(dāng)?shù)木嚯x當(dāng)作半徑。將側(cè)面支桿(side post)用螺絲拴緊在這個(gè)選定的位置上。在側(cè)面支桿的掛物必須垂直懸掛，調(diào)整另一條通過中心支桿滑輪的線(步驟1)要保持為水平狀態(tài)。對(duì)準(zhǔn)中心支桿的圓形指示器在指示架的水平位置。移開掛物以及滑輪。轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，增加轉(zhuǎn)速使得圓形指示器能夠再次對(duì)其指示架的水平位置。這表示中間掛物再次保持再垂直狀態(tài)並達(dá)到想要的半徑位置。保持這個(gè)速度，利用碼表記錄轉(zhuǎn)動(dòng)10次的時(shí)間，將得到的時(shí)間除以10可以計(jì)算出轉(zhuǎn)動(dòng)週期。改變物體的質(zhì)量，將不同重量的法碼移開上，保持固定的半徑，並決定新的週期，再次測(cè)量物體的重量。 改變物體的質(zhì)量在滑輪上的掛物的質(zhì)量 =向心力 = mg =半徑 =物體的重量週期(T)計(jì)算得到的向心力%差異百分比分析1. 掛在滑輪上的重物等於繩索施加的向心力。將掛物的重量除以g求出向心力。2. 計(jì)算每一次實(shí)驗(yàn)的向心力，3. 計(jì)算每次個(gè)實(shí)驗(yàn)的向心力與mg之間的差異百分比。問題1. 當(dāng)半徑增加時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的週期增加或減少？2. 當(dāng)半徑及轉(zhuǎn)動(dòng)物體的質(zhì)量固定時(shí)，增加週期會(huì)增加或減少向心力？3. 當(dāng)物體的質(zhì)量增加時(shí)，向心力增加或是減少？實(shí)驗(yàn)四、點(diǎn)質(zhì)量的角動(dòng)量守恆所需儀器智慧滑輪計(jì)時(shí)程式轉(zhuǎn)動(dòng)慣量配件組ME8953轉(zhuǎn)動(dòng)慣量平臺(tái)ME8951智慧滑輪水平儀目的：一個(gè)圓週旋轉(zhuǎn)的物體被拉到較小半徑，而且新的角速度可以另用角動(dòng)量守恆來(lái)預(yù)測(cè)。理論：當(dāng)圓週半徑改變時(shí)，角動(dòng)量會(huì)守恆 其中Ii為期初轉(zhuǎn)動(dòng)慣量ωi為期初角速度，所以期末轉(zhuǎn)動(dòng)速度：為找出實(shí)驗(yàn)上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，一個(gè)已知的力矩會(huì)施加在物理上，而且結(jié)果的角速度會(huì)被量測(cè)到，因?yàn)?г= Iα其中α是角速度等於a/r，而г是力矩由一個(gè)懸掛重物繞著裝置底座所產(chǎn)生的。г=rT其中r等於纏線物體的半徑，T 為物體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)線的張力。對(duì)一個(gè)懸掛的物體m，按牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律可得，：ΣF=mgT=ma所以綁線的張力可得：T = m (ga )所以一旦知道物體m的線性加速度，就可以由轉(zhuǎn)動(dòng)慣量公式得到力矩以及角加速度。第一部份：角動(dòng)量守恆1. 利用方塊質(zhì)量如前文所示將裝置進(jìn)行水平調(diào)整。2. 將螺絲與方形螺帽滑進(jìn)軌道上方的T行溝槽，調(diào)整至5公分處拴緊，當(dāng)作停