刚体转动实验的数据处理

刚体转动实验是普通物理实验的重要内容,该实验一般采用的实验装置“刚体转动仪”的构造原理如图所示。 A是具有不同绕线半径r的塔轮,过其质心两边对称地伸出两根有等分刻度的均匀细圆柱B与B′,B与B′上各套有一个质量均为m_0且可以移动的圆柱形重物。这些构件组成可以绕固定轴OO′转动的刚体系。塔轮上绕有质量可以略去不计的细线,通过质量为m′、半径为r′的滑轮与可以改变质量m的砝码相连。当砝码下落时,通过细线对     

电动机与发电机二合一原理演示仪

介绍一款电动机与发电机二合一原理演示仪,借用直流电动机线圈转动的动力带动发电线圈在磁场中转动发电,并用引入单片机等电子控制和电子显示装置.     

对“永动球”工作原理的分析

“永动球”是一种装饰玩具,由底座、支架、连杆、转轴和几个小球组成,见图1.“永动球”工作时,主球不停地摆动,通过连杆带动几个副球绕各自的轴转动。副球的转动速度和方向随主球的位置不同而不断改变,这种变化无穷的运动给静态的居室平添了几分动感.     

电容率测量仪的改进

针对现有的电容率测量实验教学装置中存在的精度较低等问题,重新设计了电容率实验装置.将平行板电容的上极板设计为T型结构,用一限位螺母的转动来带动上极板上下移动,且不发生转动,用千分表实时测出上极板移动的距离.使用改进后的实验装置测量空气的电容率,测量结果与空气的标准电容率ε相比,误差在1%以内.实验结果表明改进后的电容率实验装置性能可靠,实验测量精度较高.     

绕线法增强水平管外凝结换热的最佳几何参数

一、引言 以低位热能的回收利用为应用背景,在开发高效低沸点有机工质冷凝器的研究工作中,笔者等从理论和实验上阐明了绕线法强化水平管外凝结换热的有效性。本文将从理论和实验两方面证明绕线法的最佳几何参数。 二、理论解析 绕线法是用直径为D_w的金属线,以螺距P均匀地緾绕在外径为     

探究滑轮组机械效率实验装置的创新设计

利用ESP32自制力传感器,将装有绕线轮的电动机固定在力传感器上,匀速提升物体时可直接测量拉力,借助亚克力板上的刻度线记录重物与自由端移动的距离.分别改变物重、动滑轮重、摩擦情况和滑轮组的绕线方式,探究了提升滑轮组机械效率的方式.该实验能够充分发挥课程的实践性,提高学生分析问题和解决问题的能力,促进学生深度学习,有效培养学生的学科核心素养.     

念力转机运动原理的研究

对念力转机的运动原理进行了理论分析和实验研究.理论上基于念力转机的力学原理,分析它的转动原理,研究其转动特性.理论分析表明念力转机前端铁钉做周期性类椭圆运动,木棍和铁钉的振动带动螺旋桨转动,螺旋桨的转动方向取决于水平振动和竖直振动的相位差.实验上采用光放大法观察念力转机的运动过程,实验结果和理论分析结果吻合.实验表明用手施加水平力时,螺旋桨的旋转方向与手的触碰位置有关.实验还发现单位时间摩擦凹槽的数目越多,螺旋桨转速越大,两者具有线性关系.     

演示用三自由度电动迴转仪

迴转效应有着广泛的应用,为了使学生看起来直观,加深印象,我们自制了一个三自由度电动迴转仪,其结构如下. 一、结构装配图　要点是迴转仪架在双层导电常平架上,使带动　迴转仅转动的电机的转子固定,让定于转动,惯性轮固定在定于外部,电机的引出线从定子上引出通过双层导电常平架后再连入电源和开关.螺钉,14.铅直转动轴,15.轴承,16.小电机,17.蜗杆,18.底座,19.蜗轮. 二、仪器特点:转速高(迴转仪转动靠817型竞速电动机。根据关维光在“中学科技”1982年第2期第37页所介绍此电机负载时转速每分钟可达一万三千至一万五千转.)转动速度均匀,转动时…     

一种基于高温超导带材的超导波荡器磁体概念设计

提出了一种新型的可连续绕线的二代高温超导波荡器磁体。波荡器磁体采用"水平跑道型"无绝缘线圈结构,其周期长度为16 mm,绕线带材的宽度为4 mm,厚度为55μm。利用转向器,波荡器磁体的一个绕线槽中的带材可以被引导至相邻的线槽而达到连续绕线的目的。另外,还对此类三周期的波荡器磁体在不同温区,不同带材宽度和不同磁体间隙的条件下的临界电流密度,垂直于带材的磁场和束流中心轴向磁场等参数进行了计算。     

“匀速圆周运动的投影是简谐振动”演示仪器的制作

我们制作了一台如下图所示的“匀速圆周运动的投影是简谐振动”的演仪器,通过机械传动装置来带动弹簧振子的振动和圆盘的转动,能使圆盘上小球的投影和弹簧振子的投影步调达到一致。     

全自动相位差法声速测量装置的研制与探讨

针对传统的相位比较法测声速不能定量测量相位差的问题,引入了AD8302相位差测量模块,设计了全自动相位差法声速测量装置.该装置以上位机控制器为核心,通过数据采集卡采集AD8302输出的电压值,通过单片机和步进电机驱动器控制步进电机的转动,利用步进电机带动丝杠转动,从而实现声波接收器的运动,以达到对各点相位情况的自动测量;获得数据的同时,将不同位置的AD8302输出的电压值绘制成二维直角坐标图,并保存和输出.实验结果表明:该装置可以直接测量发射信号与接收信号之间的相位差,实现了相位测量的数字化,消除了回程差,提高了测量效率.     

多层圆线圈在电磁计算中的等效半径

在有关电磁计算中常常涉及到圆形线圈;在匝数很多时就需要将绕线分别排布于多层之中,即绕线在径向有一定的厚度.设绕线分布在半径从R1到R2的圆环状空间内,在R1接近R2时往往用其平均半径(R)=(R1+R2)/(2)代替等效半径进行计算.但是当R1和R2有较大差别时,用平均半径进行计算就会产生较大的误差.可见针对不同电磁问题讨论等效半径的不同形式是有实际意义的.     

一种基于矢量变频技术的超导线圈专用恒张力绕线机

为满足绕制超导线圈的工艺要求,设计了一种基于矢量变频技术的恒张力绕线机构。说明了本机构的设计原理,并且具体介绍了恒张力控制系统的软硬件构成和数学模型的建立。此绕线机构完全满足超导线圈的工艺要求,结构简单,控制精度高。     

ABS防抱死系统及其检测

现代汽车中有一种先进的制动机构。可保证在制动时不是完全刹死滑行，而是让车轮仍有一定的滚动．经研究这种方法可以更有效地制动．防抱死系统有一个自动检测车速的装置，用来控制车轮的转动，其原理如图1，铁质齿圈P与车轮同步转动，右端有一个绕有线圈的磁体，G是一个电流检测器．当车轮带动齿轮转动时，由于齿靠近线圈时被磁化，使磁通量增强，     

刚体转动瞬心极迹绘画演示仪

介绍一种演示仪，在刚体转动瞬心位置装有绘画笔，当刚体转动时带动画笔画出空间极迹和本体极迹，而且能演示瞬心和极迹三之间的动态关系。     

“双转动”物体加速度的求解方法

所谓"双转动"物体是指相对于转动参考系仍然做转动的物体.关于牵连加速求解的问题,在高中物理竞赛中常有涉及,但是对于相对转动参考系转动的物体加速度求解,学生容易犯的最大错误,就是混淆加速度的牵连关系和参考系的转换关系,于是在不同参考系中迷失了解决问题的方向.笔者从一     

弹性套摩擦传动增速机构的弹性计算

弹性套摩擦传动增速机构是以同轴方式利用具有弹性的外套,通过中间滚子带动中心轴转动的一种机构。其特点是结构紧凑,加压合理,适用于超高速转动。浙江大学光仪系研制的这种机构,已成功地运用于转镜式超高速摄影机等仪器设备上。本文通过对弹性套的理论分析,应用有限元数值计算原理,提出一个简易而精确的计算弹性套变形量     

对《磁带中的物理》一文的进一步探讨

笔者认为文[1]中第三条略有不妥之处．文[1]第三条中认为主动轮所带动的带子角速度ω保持一定，但在转动过程中带子的转动半径逐渐增大，故带子线速度v在逐渐变大；之所以听不出来声音走调，是因为磁带在录音时线速度。也是变化的，故整体上讲感觉不到声音的走调．     

关于转动弦的波动方程

数学物理方法的一些学习指导书或教科书上给出了两种转动弦的波动方程,但没有考虑Coriolis力的影响,其讨论方法存在不正确(竖直转动重弦)或不全面(水平转动轻弦)之处.重新讨论了两种转动弦的波动方程及其求解问题.     

长杆的相对性转动

本文主要通过回顾和重新考察狭义相对论下长杆的匀速转动研究,指出伽利略公式在狭义相对论框架下是不自洽的.利用惯性系下的狭义相对论传递公式,通过连分数和递推关系,导出狭义相对论下匀速转动长杆的转速公式.这一相对性转动公式中,转动线速度总小于光速的情况,从而伽利略转动公式中的视界问题得到解决.文中还验证了相对论转动公式的自洽性,并比较了相对论长杆转动和经典转动的横向多普勒频移,其结果可用于检验相对性转动公式.