恒力矩轉(zhuǎn)動(dòng)法測(cè)剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量-資料下載頁
2025-06-22 04:17本頁面
【正文】 支頻率記作f1和f2。耦合長(zhǎng)度是指耦合點(diǎn)到擺桿轉(zhuǎn)動(dòng)軸心的距離，記作L。表2耦合長(zhǎng)度L/cm10T/ST/Sf/(1/S)2025303540（2） 測(cè)定耦合擺的簡(jiǎn)正頻率（與自由振動(dòng)的單擺固有頻率相同）,把兩個(gè)擺往相同的方向，從平衡位置移開相等距離，使振幅指針偏離平衡位置25mm后放開，用激光光電門結(jié)合計(jì)數(shù)計(jì)時(shí)多用秒表，測(cè)出10個(gè)周期振動(dòng)時(shí)間，計(jì)算振動(dòng)頻率。實(shí)驗(yàn)時(shí)計(jì)時(shí)周期數(shù)為10，計(jì)數(shù)計(jì)時(shí)預(yù)置次數(shù)設(shè)置為20，振幅指針經(jīng)過平衡位置20次，在耦合長(zhǎng)度分別為23實(shí)驗(yàn)測(cè)量簡(jiǎn)正頻率，記作f2。表3耦合長(zhǎng)度L/cm10T2/ST2/Sf2/(1/S)2025303540（3）測(cè)定耦合擺的簡(jiǎn)正頻率,把兩個(gè)擺從平衡位置對(duì)稱地往相反方向拉開，即作反相振動(dòng)，在兩擺振幅指針偏離平衡位置25mm后放開，用激光光電門結(jié)合計(jì)數(shù)計(jì)時(shí)多用秒表，測(cè)出10個(gè)周期的時(shí)間，計(jì)算出振動(dòng)頻率。實(shí)驗(yàn)時(shí)計(jì)時(shí)周期數(shù)為10，計(jì)數(shù)計(jì)時(shí)多用秒表預(yù)置次數(shù)設(shè)置為20，振幅指針經(jīng)過平衡位置20次，在耦合長(zhǎng)度分別為23實(shí)驗(yàn)測(cè)量簡(jiǎn)正頻率，記作f1。表4耦合長(zhǎng)度L/cm10T1/ST1/Sf1/(1/S)2025303540由上述數(shù)據(jù)作f12－L2圖，說明反相振動(dòng)頻率的平方與耦合長(zhǎng)度的平方其成線性關(guān)系。3. 用彈簧耦合，測(cè)定在不同耦合長(zhǎng)度時(shí)，耦合長(zhǎng)度的平方與拍頻成線性關(guān)系。1) 觀察拍振，測(cè)出拍振頻率，握住左擺不動(dòng)，拉開右擺20mm，然后同時(shí)釋放兩擺，觀察兩擺的振動(dòng)情況，可以看到左擺位相總是落于右擺。振動(dòng)的能量從右邊的擺逐漸轉(zhuǎn)移到左邊的擺，然后又從左邊的擺逐漸返還到右邊的擺，此是位相亦產(chǎn)生變換，右擺的位相又落后于左邊的擺。如此周期性的進(jìn)行，可以明顯地看到每個(gè)擺的振動(dòng)都具有拍的特征。2) 用計(jì)數(shù)計(jì)時(shí)多用秒表測(cè)出拍振周期，即測(cè)出一個(gè)擺相鄰兩次擺動(dòng)中止的時(shí)間間隔，從而算出拍振頻率。實(shí)驗(yàn)證明f＝f1－f2，實(shí)驗(yàn)時(shí)，用左手固定單擺1擺錘（即左擺），右手沿水平方向移開單擺2擺錘（即右擺），使振幅指針偏離平衡位置25mm后兩手松開。在耦合長(zhǎng)度分別為23實(shí)驗(yàn)測(cè)量拍振周期，T拍。 表5耦合長(zhǎng)度L/cmT拍/SF拍/(1/S)2025303540由上述數(shù)據(jù)作f拍－L2圖，說明拍頻與耦合長(zhǎng)度的平方成線性關(guān)系。五、注意事項(xiàng)1) 激光光電門由激光發(fā)射和接收兩部分組成。激光發(fā)射部分發(fā)出紅色可見激光，其紅線接儀器+5V接線柱，黑線接GND接線柱；接收部件的黑色圓柱小也孔為激光接收孔，當(dāng)其被激光照射后，上面的發(fā)光二極管熄滅，黃（信號(hào)）線輸出低電平。該部件紅線接儀器+5V接線柱，黑線接GND接線柱，黃線接INPUT接線柱。2) 實(shí)驗(yàn)測(cè)量擺動(dòng)周期時(shí)，先調(diào)整激光方向，使激光束射向接收部件的小孔，發(fā)光二極管熄滅。在待測(cè)量擺平衡位置，擺幅指針恰好遮擋激光束，將該激光光電門放置于上述位置的圓底盤上。這樣當(dāng)擺左右擺動(dòng)中在經(jīng)過平衡位置時(shí)遮擋激光束，接收部件將信號(hào)輸出至計(jì)數(shù)計(jì)時(shí)多用秒表。顯然計(jì)數(shù)+1為半周期，因難以精確置于平衡點(diǎn)，故實(shí)驗(yàn)時(shí)以一周期測(cè)量為好。一般次數(shù)預(yù)置成偶數(shù)，即整數(shù)個(gè)周期加以實(shí)驗(yàn)研究。 3) 多功能毫秒儀（即計(jì)數(shù)計(jì)時(shí)多用秒表）的使用，計(jì)數(shù)計(jì)時(shí)始點(diǎn)時(shí)，計(jì)數(shù)窗顯示：00；計(jì)時(shí)窗顯示：；計(jì)數(shù)次數(shù)和次數(shù)預(yù)置相同時(shí)，儀器停止計(jì)數(shù)計(jì)時(shí)，可通過查閱或查閱+鍵記錄相應(yīng)次數(shù)從開始點(diǎn)所計(jì)的時(shí)間。重復(fù)計(jì)數(shù)計(jì)時(shí)按RESET，次數(shù)預(yù)置數(shù)不大于64次，一旦改變預(yù)置數(shù)，須按RESET鍵方有效。4) 數(shù)字秒表用于記錄拍周期，接上AC9V插座后，開啟電源，按需啟動(dòng)或復(fù)位，由人工記時(shí)操控。參考資料：陳熙謀 ＜＜物理演示實(shí)驗(yàn)＞＞ 高等教育出版社 [德]威廉Ｈ衛(wèi)斯特發(fā)爾，物理實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)十，王福山譯，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1981年曹爾第，近代物理實(shí)驗(yàn)，上海：華東師范大學(xué)出版社，1992
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