用方位径向摆演示李萨如图形的研究

通过对方位径向摆的弹性杆和摆球的固有振动频率进行分析,利用相机曝光方法研究了摆球李萨如图形.分析了摆线长度、初始释放角度、摆球质量等因素对摆球运行轨迹的影响,理论和实验符合较好.     

“用单摆测重力加速度”实验教具优化研究

通过分析"用单摆测量重力加速度的大小"实验中摆长、摆角、摆线与摆球等因素对实验结果精度的影响,探讨了传统实验装置的不足,在此基础上设计并制作了可用于测量重力加速度的双线摆装置,并对装置的构成与应用进行了详细阐述.     

单摆测重力加速度实验的改进

在单摆测重力加速度实验中,很难对摆长进行非常精确的测量,在较好的测量条件下其测量精度一般也只能达到毫米量级,所测得重力加速度的相对误差一般在1%左右.针对这一问题,本文通过对单摆实验装置进行改进,利用与摆线连接在一起的游标卡尺精确测量摆长的改变量而不直接测量单摆摆长,可将测量精度提高到0.02毫米.同时利用光电门测量摆球摆动周期,并对不同的摆线材质和直径进行了对比实验和分析,在最佳条件下可将重力加速度的测量误差控制在0.1%以内.     

物理奥林匹克竞赛实验专题

第 3期试题解答1 )用天平分别称出 5根摆线的质量 m1,m2 ,… ,m5.2 )将沙子装入空心乒乓球壳 ,以后保持壳内沙子质量不变 .用天平称出装有沙子的乒乓球的质量 M.3 )用钢卷尺测球的周长 ,或粗测球的直径d,只需 1位有效数字即可 ,如 d≈ 4cm.4)用球壳卡住摆线的一端 ,摆线的另一端系于支架臂上 ,形成一个摆 .5)如图 1所示 ,测摆线顶点 O到摆球边缘的距离 L′,实际上 L′≈ 1 m,由勾股定理 ,摆线长为L =L′2 +( d2 ) 2=L′ 1 +( d2 L′) 2≈ L′( 1 +12 .d2 L′)=L′( 1 +440 0 )=1 .0 1 L′　　注意 ,以后更换摆线时 ,保持该长度不变 .6)…     

单摆运动的实时测量

对传统单摆装置进行改进,在摆球上安装小金属探针,用软导线做摆线,在单摆下方放置带电水槽,使单摆摆动时探针在水面划动,将振动量转化为电位量,实现了单摆振动的实时测量.     

提高弹性碰撞实验的演示效果

两球的弹性碰撞实验能否成功演示,关键是看两球能否发生正碰。如稍有偏离就不能演示出理想的现象。我们改进了几次,以用二线斜拉摆球的效果较好。 1.将摆线对折后,对折端穿入钢球A并打结。两线头分别从金属杆两穿线孔中穿过。同样方法,装好B球,调节A、B球摆线,使之长度、夹角相等后,用塑料套管周定。 2.用铁夹(在铁夹口放两块厚约1厘米的泡沫塑料作垫片)夹住挂有摆球的两金属杆。调节两杆间平行距离后再夹紧。整个实验装置如图所示。 3.演示时,拉开A球并保持A球的两摆线绷直,然后自然放开A球。用两线斜拉吊挂摆球法,基本上满足了演示本实验的要求。从受力分析上看,两斜线拉力产生的效果与一线吊挂相同。而从提供两球发生正碰的条     

摆线性质的物理分析方法

通过一道高考物理试题引出对摆线性质的讨论,以物理学中的纯滚动为模型从物理学的角度导出了摆线的性质.     

低能电子解离贴附质谱装置的设计

本文报道了一台低能电子解离贴附质谱装置的设计.此装置采用余摆线型电子单色器和四极质谱计等技术,用于研究低能电子与分子的解离性贴附动力学过程.与其它国外类似装置相比,本装置的设计具有高低能电子单色器能量分辨率、优化电源系统、实现计算机控制等特点.     

单摆在初始偏角为90°时的运动情况分析

单摆在摆角小于5°时的运动可视为简谐振动,偏角较大时的运动可看成是在竖直平面内圆周运动的一部分.本文着重讨论单摆在偏角较大时运动过程中的摆球的速度、加速度、动量以及摆线的拉力的变化情况.     

智能型单摆测量仪的研制

智能型单摆测量仪不改变原单摆实验装置，采用8位单片机对红外光电传感器控制进行细小摆线的微弱反射信号检测，从而实现自动计时、自动计数功能，同时能将检测信号进行自动处理，算出重力加速度，达到自动、实时测量的目的。     

测量不确定度分析在大学物理实验中的应用--单摆测重力加速度

重力加速度是物理学中一个重要的力学常量,其测定方法有很多,在大学物理实验中常用到的测量方法是单摆法.但实验原理仅研究了单摆摆球的运动,忽略了摆球大小、浮力、摆线质量等因素的影响,因此测量结果不够精确.通过对引起单摆法测定重力加速度的相关系统误差进行修正,得到相对精确的重力加速度公式和相应的合成标准不确定度公式.最后对测得的数据进行合理地分析和计算,最终得出较为精确的实验结果.     

单摆系统的振动研究

通过求解变张力弦振动微分方程的边值问题,给出摆线与摆球的质量比为任意值时单摆系统运动的一般解和本征频率满足的方程.利用该方程求得高精度的单摆系统周期数值解,特别是拟合出单摆系统作基频振动时一个范围大、精度高的周期近似公式.同时将理论与实验进行比较,结果二者相符.     

激光间接驱动球形腔新型光路排布方案

针对激光间接驱动装置中的六端注入球形靶腔结构,提出了新型光路排布方案,即单端集束分两环注入(内环注入角度为35°、外环注入角度为55°).为了对激光集束在球形腔壁上的辐照特性进行评价,提出了利用光通量对比度和FOPAI来评价单集束在球腔壁上光斑的均匀性,以及利用离散度和占空比来评价全部集束在球腔壁上光斑分布的均匀性.结果表明,新型光路排布方案与传统光路排布方案相比,集束在腔壁上的辐照特性保持一致,不仅可缓解在激光注入孔处的"堵孔"问题,而且还可避免传统光路排布方案中集束以小角度入射时在腔内传输所导致的复杂交叉重叠问题.新型光路排布方案可为球形腔结构在激光间接驱动装置中的方案设计提供有用参考.     

小车弹球演示实验

小车弹球实验可以说明运动学中的一些运动原理。该实验装置简单,容易制做,也可以让学生自己动手制做。实验装置如图1,图中1.小车;2.圆筒;3.按键(用来控制销钉);4.销钉(用来控制弹簧);5.弹簧;6.砝码;7.配重;8.定滑轮;9.放在弹簧上的小球。在实验中用改变砝码和配重的质量方     

三线摆实验仪角度控制装置的设计与制作

用三线摆测刚体转动惯量的实验条件是转动圆盘角度要小于 5°,在实验中因仪器没有配置角度的控制装置 ,因此无法准确控制角度 ,不能满足实验条件 ,造成实验结果误差增大。装上角度控制装置后 ,转动角度可精确控制小于 5°,保证了实验条件和实验结果的误差减小。     

弹性支撑杆下变悬点单摆运动的研究

为研究支撑杆为弹性杆时单摆的轴向振荡和切向振荡相互转化这一现象,本文提出基于保守系拉格朗日方程的理论与实验探究方法.分析摆球在不同初始释放角,不同摆线长度以及不同杨氏模量的支撑杆的条件下,在两个垂直方向上振荡的转化时间,以及摆球轨迹和分位移的改变情况.理论与实验结果表明初始释放角越大,转化时间越短;摆长越短,转化时间越短;支撑杆杨氏模量越小,转化时间越短.实验数据与理论结果吻合良好,从理论上很好地解释了实验现象.     

三线摆转动角度控制装置的设计

用FD-IM-II新型转动惯量测定仪测刚体转动惯量的实验条件之一是转动圆盘角度要小于5°,在实验中发现该仪器没有配置角度控制装置,因此无法准确控制角度,会造成实验结果误差增大。文章为FD-IM-II新型转动惯量测定仪的三线摆设计了2种转动角度控制装置的方案,这样转动角度就可以精确控制在5°范围之内,保证实验条件的满足,从而使实验结果的误差减小。     

实验室虹霓复现及仿真叠加装置

虹和霓是太阳光在雨后天空中的大量小水滴中发生折射与反射后形成的现象,具有重要的研究意义.本论文用直径合适且相等的实心匀质透明球代替水滴,用复色光源以合适的角度与距离照射,使虹、霓现象复现.在此基础上分别进行了单球、双球复现虹霓现象及多球实现虹霓叠加的实验,利用光谱分析技术测量复现出的虹霓光谱.本文所设计的装置集现象演示与参数测量于一体,在光学实验教学和科普教育中具有重要的实际应用价值.     

非惯性系中单摆周期研究

 高中物理“单摆”的考查重点是单摆周期的计算,其中尤以在匀变速运动系统中的单摆周期的计算为难点。传统方法是求出单摆的等效重力加速度ｇ′,代入周期公式Ｔ=2πｌ/ｇ′即可。而等效重力加速度ｇ′的求法是:先确定单摆在系统中的平衡位置,然后求出平衡位置时摆线对摆球的拉力Ｔ′,最后确定ｇ′,ｇ′=Ｔ′/ｍ,ｍ为摆球质量。上述方法能有效地解决问题,但其物理意义不明显。本文拟从动力学角度出发,在非惯性系中讨论此问题。首先就一般情况,得出一个普遍适用的公式,然后对几种特殊情况加以分析。1.沿倾角对α的斜面匀加速上滑的非惯性系实例:放在沿斜面匀加速上滑的小车中的单摆。     

脉冲射线源三维中子成像重建算法研究

借鉴计算机层析成像方法,通过多角度成像的方式得到氘氚燃烧区三维分布信息.介绍了球谐函数分解、最大期望代数迭代两种具有代表性的极少角度三维图像重建算法,并提出将球谐函数分解重建结果作为最大期望代数迭代初始值的重建约束方法.该方法利用了激光、Z箍缩聚变靶具有一定球对称性的物理先验,既改善了球谐函数在极少角度投影重建表示能力...