三线摆测量刚体转动惯量实验的改进

对F D I M I I型新型刚体转动惯量测量仪进行了改进, 从仪器的摆角, 上下圆盘的高度, 下圆盘水平3 个方面进行改进, 用改进后的仪器对圆环的转动惯量进行测量, 从实验结果发现, 改进后的仪器可以有效地减小实 验误差     

三线摆实验现象的分析

本文从理论和实验上分别研究了三线摆在大角度摆动下的周期与角度的关系,设计制作了仪器摆动角度测量装置。实验发现了三线摆摆动过程中的平动,在实验条件下,发现平动周期约是摆动周期的5倍。我们还研究了三线摆阻尼的实验情况,推导出了在有阻尼的情况下摆动周期的公式。     

单片机在三线摆实验中的应用

介绍了用8032单片机辅助三线摆实验的原理和方法，并分析了实验结果。     

三线摆运动周期的讨论

简明地导出了非角谐振动时三线摆运动周期的近似公式,并讨论了实验中应用该公式的一个容易控制的近似条件。     

基于tracker视频分析软件分析三线摆的转动惯量

在传统三线摆模型的基础上,从机械能守恒定律出发,推导出三线摆圆盘高度、圆盘侧面研究点的横向速度及到中线距离3个变化量和转动惯量的关系式,对三线摆圆盘的扭转过程进行拍摄,借助tracker软件分析得到数据.根据本方法得到的实验结果精准度较高,且在实验过程中可大角度旋转.     

改进三线摆实验仪

用数字毫秒计和光电管取代手工操作，使改进后的三线摆实验仪提高了测量精度。     

利用三线摆验证转动惯量的平行轴定理

本巧妙的利用三线摆,提出了验证转动惯量平行轴定理的新方法,并进行了具体的实验验证。     

“比较测量法”在三线摆实验中的应用

探讨了＂三线摆法测转动惯量＂实验在传统测量方法上产生较大误差的原因,对原实验的测量方法进行了改进,提出了新的测量方法——＂比较测量法＂,并运用误差理论作了较为详细的阐述。     

放置不同物体三线摆转动周期变化规律研究

针对三线摆上放置的常用物体,如:圆盘、圆环、两圆柱体等,探讨放置物体前后、质量分布及位置改变时转动周期的变化规律.结果表明:理论分析与实验结果有较好的一致性.     

扭摆法验证平行轴定理实验的改进

转动惯量是物体定轴转动中的重要物理量,物体的转动惯量测量的常用方法有三线摆法与扭摆法。扭摆法通常测量物体通过质心转轴的转动惯量,所以用扭摆法验证平行轴定理一直不怎么直观,本文就是在已有的基础上进行一些改进,已达到更好、更直观验证平行轴定理。     

扭摆法测物体转动惯量的不确定度分析

扭摆法是测量物体转动惯量的有效方法,其不确定度分析是关键.本文推导了扭摆法测物体转动惯量准确的不确定度传递公式,得到各直接测量量及其不确定度对转动惯量不确定度的影响.并进行了算例分析.结果表明,扭摆法比三线摆测得物体的转动惯量的误差以及不确定度要小很多.这对实验方法的选择和仪器的研制具有重要的实际意义.     

扭摆法测量刚体转动惯量的误差分析

扭摆法是测量物体转动惯量的有效方法,减小误差是该实验的关键问题。本文分析了扭摆法测物体转动惯量时空气阻力引起的误差,并给出了加载重物之后扭转系数的变化及其对测量误差的影响。结果对测量精度的提高、实验方法选择和仪器研制等方面具有重要的实际意义。     

扭摆法测转动惯量实验装置的研究

传统的扭摆法测转动惯量多使用单线摆、三线摆等,针对传统的扭摆法测转动惯量装置的一些缺陷,比如由于产生摆动、计时方法不科学使计时结果不准确、装置不能保持在水平面上转动等造成的测量误差较大的问题,研究制造了一种新的实验装置。这套装置用涡卷弹簧提供扭摆的动力,用光电对管配合单片机进行精确计时,并且采用了变面接触为线接触等多种减小摩擦的设计来提高测量精度,使误差大大减小了。整套装置具有测量结果精确、操作简单、体积小、能测量不规则的及难以直立的物体的转动惯量、能很好地验证平行轴定理等优点。     

Matlab软件在三线摆法测定圆环转动惯量中的应用

使用三线摆可以测量圆环的转动惯量,但测量的物理量较多,人工处理数据比较繁琐,且容易出错。因此,本文使用Matlab软件处理数据。把测量的实验数据输入Excel表格中,引入Matlab软件中运行相关程序后可以直接得到圆环的转动惯量,以及测量的百分差和相对不确定度,处理过程快捷精确。     

关于传统扭摆法测物体转动惯量实验的改进

本文针对传统扭摆法测物体转动惯量系统误差较大的缺点,在扭摆的改进和实验数据的处理方面提出了行之有效的方法,从而达到减小系统误差的目的。     

摆杆和摆杆座质量对复摆实验的影响

通过理论分析证明复摆实验装置中摆杆和摆杆座质量对实验的影响,指出在摆杆和摆杆座的质量不能忽略的情况下,由摆杆、摆杆座和摆锤组成的刚体并非固定刚体。针对现有的刚体系统重新设计实验方案,推导出利用该装置测量重力加速度的理论公式,实验结果证明该方案切实可行。     

落体法测量刚体转动惯量实验中引起测量值偏离的因素分析

测量并分析了落体法测量刚体转动惯量实验中拉绳与转轴的不垂直对刚体转动惯量测量值偏离的影响,得出了转动体系在阻力矩作用下的角加速度与转速的关系.该值偏离的测量与分析可作为刚体转动惯量实验的拓展性、创新性实验内容,有利于启发学生实验思维和培养学生实验创新意识.     

用改进的单摆实验系统与Spss标定重力加速度

对传统的单摆实验系统进行改进及调试,用电磁铁控制摆球起始状态的一致性,调节光电门至摆球所处最低平衡位置的正下端,用记时记数测速仪精准测定摆球振动的周期。通过对测量原理、不确定度的分析,引入Spss的曲线估计功能分析实验数据,得出实验系统的有效摆长复合量与摆球振动周期平方的定标曲线,并验证出有效摆长复合量与摆球振动周期的平方存在线性关系,由此标定出重力加速度,并用置信概率为95%的不确定度,对测量数据及其实验结果进行合理的分析和估算,最终得出较为合理的实验结果。