【導(dǎo)讀】師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過的材料。均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文。不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位。印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1萬字，文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于萬字。合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒。傾斜槽中球的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是純滾動(dòng)和無滾動(dòng)滑動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。

　　

【正文】 與槽的側(cè)壁對(duì)它的支持力之間的夾角 ? 、球運(yùn)動(dòng)的測量加速度 a 、純滾動(dòng)加速度 1a 、無滾動(dòng)滑動(dòng)加速度 2a 。 表 相關(guān)變量的測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表 斜槽 垂直高度h （ m） 長度 l （ m） 斜槽的傾角 ? （ ? ） 球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t （ s） 滑動(dòng)摩擦系數(shù)? 測量加速度 a （ 2sm ） 純滾動(dòng)加速度 1a （ 2sm ） 無滾動(dòng)滑動(dòng)加速 2a （ 2sm ） 14 表 相關(guān)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(biāo)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。 從加速度 1a ， 2a 和 a 的圖像可以看出，隨著斜槽傾角的增大，加速度 1a 增大得最快， 加速度 2a 增大得較快， 加速度 a 的增大表現(xiàn)為先慢后快。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 在斜槽傾角 ? 較小時(shí)，槽中的球做純滾動(dòng) 運(yùn)動(dòng)，隨著傾角的不斷增大，球運(yùn)動(dòng)的加速度隨之增大。當(dāng)傾角 ? 增大到一定值時(shí)，球所做的運(yùn)動(dòng)為既有滾動(dòng)又有滑動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng) ,且滑動(dòng)成分逐漸增大。 誤差分析 對(duì)誤差的分析首先應(yīng)分清是系統(tǒng)誤差還是偶然誤差，系統(tǒng)誤差對(duì)多次測量值的影響可能是相同的，偶然誤差對(duì)多次測量值的影響是不同的。需要注意的是，測量值的誤差均同時(shí)包含偶然誤差和系統(tǒng)誤差。就本實(shí)驗(yàn)的誤差分析而言，主要有以下幾個(gè)方面： 球的初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能不是靜止?fàn)顟B(tài)，致使球有初速度； 球可能不是均質(zhì)球，引起其運(yùn)動(dòng)過程中的加 速度不恒定，產(chǎn)生誤差； 斜槽內(nèi)壁表面的粗糙程度不均勻，引起球運(yùn)動(dòng)中的加速度不恒定，產(chǎn)生誤差； 沒有考慮空氣阻力的影響，導(dǎo)致測量值產(chǎn)生誤差； 測量過程中，由于測量的不細(xì)心，導(dǎo)致測量值產(chǎn)生誤差。 實(shí)驗(yàn)的改進(jìn) 為了使實(shí)驗(yàn)測量更精確，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上需要進(jìn)一步改進(jìn)?？蛇x用傾角傳感器對(duì)傾斜槽的傾角進(jìn)行測量，選用摩擦系數(shù)測試儀對(duì)球與斜槽間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)進(jìn)行測量。 在球運(yùn)動(dòng)的初始位置安裝電磁鐵。當(dāng)電磁被通電時(shí)，球被電磁鐵吸引而處于靜止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)電磁鐵被斷電時(shí)，球從初始位置被無初速度釋放。這樣設(shè)計(jì)的好處是，減小了操作者用手 釋放球所到來的偶然誤差。 16 第 4 章 理論分析與實(shí)驗(yàn)測量中球運(yùn)動(dòng)質(zhì)心加速度的比較 比較研究方法的簡述 比較是人們認(rèn)識(shí)事物最常用和最基本的方法之一。 即 找出研究對(duì)象之間的相同點(diǎn)或相異點(diǎn)的一種邏輯方法。 比較研究是將兩個(gè)或兩個(gè)以上的事物加以對(duì)照，以說明它們?cè)谀承┓矫娴南嗨苹虿町惣捌湓虻难芯款愋??；蛘呃斫鉃?根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上有聯(lián)系的事物進(jìn)行考察，尋找其異同，探求普遍規(guī)律與特殊規(guī)律的方法。 作為一種思維方法，比較研究無論在 科學(xué)實(shí)驗(yàn) 的過程中，或是在理論研究中，都是不可或缺的基本方法 。 比較研究大約 可分作單項(xiàng)比較與綜合比較，橫向比較與縱向比較，求同比較與求異比較，定性比較與定量比較四大類 。 按比較的性質(zhì)，可分成定性比較與定量比較。 任何事物都是質(zhì)與量的統(tǒng)一，所以在科學(xué)研究過程中既要把握事物的質(zhì)，也要把握事物的量。這里所指的定性比較就是通過事物間的本質(zhì)屬性的比較來確定事物的性質(zhì)。定量比較是對(duì)事物屬性進(jìn)行量的分析以準(zhǔn)確地把握事物的變化。定性分析與定量分析各有長處。 比較理論分析與實(shí)驗(yàn)測量中球運(yùn)動(dòng)的質(zhì)心加速度 在理論研究中，分別假設(shè)球做純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)和假設(shè)球做無滾動(dòng)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行理論分析。在具有定性分析時(shí)， 先從球的運(yùn)動(dòng)情況出發(fā)，從理論方面分析球所做運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和性質(zhì)，然后根據(jù)球的運(yùn)動(dòng)情況，詳細(xì)分析球在運(yùn)動(dòng)中的具體受力情況。按先重量，后彈力，最后摩擦力的順序?qū)η蜻M(jìn)行正確的受力分析，然后根據(jù)球的受力情況對(duì)球所做的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行進(jìn)一步的解釋，進(jìn)而清晰地闡明傾斜槽中球的運(yùn)動(dòng)與受力的關(guān)系。 在實(shí)驗(yàn)研究中，球運(yùn)動(dòng)的質(zhì)心加速度的定性研究采用了轉(zhuǎn)換的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想和比較的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想，運(yùn)用轉(zhuǎn)換的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想，將難以直接進(jìn)行測定的球運(yùn)動(dòng)的質(zhì)心加速度，轉(zhuǎn)換為測量與加速度相關(guān)的物理量，因?yàn)檫@些物理量可以直接進(jìn)行測量，將直接測量轉(zhuǎn)換為間接測量 ，最終達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的；運(yùn)用比較的實(shí)驗(yàn) 17 設(shè)計(jì)思想，將球運(yùn)動(dòng)的測量質(zhì)心加速度與理論分析中的理論推導(dǎo)質(zhì)心加速度進(jìn)行比較，從而得出實(shí)際中，球沿斜槽向下運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 在理論研究中，球運(yùn)動(dòng)的質(zhì)心加速度的定量研究運(yùn)用剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律以及平行軸定理等，對(duì)球的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了理論推理，最終得出了球分別做純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)和無滾動(dòng)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，球運(yùn)動(dòng)的質(zhì)心加速度的數(shù)學(xué)表達(dá)式。 在實(shí)驗(yàn)研究中，球運(yùn)動(dòng)的質(zhì)心加速度的定量研究運(yùn)用 實(shí)驗(yàn)測量的物理實(shí)驗(yàn)方法， 然后借助測量質(zhì)心加速度的數(shù)學(xué)計(jì)算公式得出了球運(yùn)動(dòng)質(zhì)心加速度的測量值。實(shí)驗(yàn)中，對(duì)斜 槽的傾角 ? ，球與斜槽間的滑動(dòng)摩擦系數(shù) ? ，球所受重力和斜槽側(cè)壁對(duì)球的支持力間的夾角 ? 分別進(jìn)行了測量。還用光電們對(duì)球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間進(jìn)行了精確的測定。最后，利用測量質(zhì)心加速度的計(jì)算公式計(jì)算出了球運(yùn)動(dòng)的質(zhì)心加速度的測量值。 將運(yùn)用物理定律和定理進(jìn)行理論推理的理論研究方法和運(yùn)用 實(shí)驗(yàn)測量的物理實(shí)驗(yàn)方法 進(jìn)行定量比較，會(huì)發(fā)現(xiàn)運(yùn)用物理定律和定理進(jìn)行理論推理是發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的關(guān)鍵，而用 實(shí)驗(yàn)測量的物理實(shí)驗(yàn) 方法 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，是對(duì)正確的物理理論進(jìn)行驗(yàn)證的必要手段。 18 結(jié) 論 在斜槽傾角 ? 較小時(shí)，槽中的球做純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，隨著傾角的逐漸增大，球運(yùn)動(dòng)的加速度隨之增大。當(dāng)傾角增大到一定值時(shí)，球所做的運(yùn)動(dòng)為既有滾動(dòng)又有滑動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng) ,且滑動(dòng)成分逐漸增大。 隨著傾角 ? 的逐漸增大，傾斜槽中球運(yùn)動(dòng)的加速度 1a 增大得最快， 加速度 2a增大 得較快， 加速度 a 的增大表現(xiàn)為先慢后快。 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(dòng)摩擦力小于滑動(dòng)摩擦力。 對(duì)傾斜槽中球運(yùn)動(dòng)的質(zhì)心加速度 1a ， 2a 和 a 進(jìn)行比較研究，從而得出傾斜槽中 球運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，達(dá)到了異中求同和同中求異的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? 19 參考文獻(xiàn) [1] 周衍柏 .理論力學(xué) [M]. 北京：高等教育出版社， 20xx， 1985 [2] 周群益 .MATLAB 可視化大學(xué)物理學(xué) [M].北京：清華大學(xué)出版社， 20xx [3] 趙凱華 .定性半定量物理學(xué) [M].北京：高等教育出版社， 20xx [4] 溫坤麟 .物理實(shí)驗(yàn) [M].廣州：華南理工大學(xué)出版社， 1991 [5] 沈元華，陸申龍 .基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn) [M]. 北京：高等教育出版社， 20xx [6] 楊述武 .普通物理實(shí)驗(yàn) [M].北京：高等教育出版社， 20xx:28 [7] 趙麗萍，張東芹 .普通物理學(xué)習(xí)與題解 [M].山東：山東大學(xué)出版社， 20xx [8] 趙凱華，大學(xué)物理 [J].慣性的本質(zhì)， 1995,14（ 4） [9] 張旭，汪柏年 .物理實(shí)驗(yàn) [J].傾斜槽中球運(yùn)動(dòng)的研究， 1997， 6（ 2） [10] 鄭祖詒 .邯鄲師專學(xué)報(bào) [J].轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及其計(jì)算， 1992,1（ 2） 20 致 謝 畢業(yè)論文暫告收尾，這也意味著我在 蘭州城市學(xué)院 的學(xué)習(xí)生活 即 將結(jié)束?；厥准韧?，自己一生最寶貴的時(shí)光能于這樣的校園之中 ，能在眾多學(xué)富五車、才華橫溢的老師們的熏陶下度過，實(shí)是榮幸之極。在這四年的時(shí)間里，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺。這除了自身努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)是分不開的 。 論文的寫作是枯燥艱辛而又富有挑戰(zhàn)的。 傾斜槽中球運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究 是理論界一直探討的熱門話題，老師的諄諄誘導(dǎo)、同學(xué)的出謀劃策及家長的支持鼓勵(lì)，是我堅(jiān)持完成論文的動(dòng)力源泉。在此，我特別要感謝我的導(dǎo)師 吳學(xué)勇 老師。從論文的選題、文獻(xiàn)的采集、框架的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)的布局到最終的論文定稿，從內(nèi)容到格式，從標(biāo)題到標(biāo)點(diǎn)， 他 都費(fèi)盡心血。沒有 吳 老師的辛勤栽 培、孜孜教誨，就沒有我論文的順利完成。 感謝 物理 系的各位同學(xué)，與他們的交流使我受益頗多。 還要真心的感謝物理系 的周玲老師，在我論文的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法上，她給我提出了很多寶貴的建議。 最后要感謝我的家人以及我的朋友們對(duì)我的理解、支持、鼓勵(lì)和幫助，正是因?yàn)橛辛怂麄儯宜龅囊磺胁鸥幸饬x；也正是因?yàn)橛辛怂麄儯也庞辛俗非筮M(jìn)步的勇氣和信心。