物理科学实验报告

姓名猫猫班级学号流言1打造连发弩炮 实验仪器：曲柄、链条、链轮、螺旋槽、滚筒、弩弓、弓弦、滑臂实验目的：验证仿古型连发弩炮是否能达到传说中的标准古代的标准：射程大于600尺，每分钟至少发射5支箭，并要命中真人大小实验原理：将箭放入箭匣，在转动曲柄时带上链轮和链条，启动滑臂。滑臂的移动带动螺旋槽转动，并将箭送进滚筒。然后从箭匣抽取一支箭，送到发射位置。在此同时，弓弦被往后拉，挡器机关就会松开弓弦射出箭。实验方法与步骤：首先测试射程，然后测试其发射速度及射中的精确度。实验误差的处理：为了提高击中的准确度，判断连发弩炮的性能，将会与射箭运动员的结果进行比较连发弩炮能否胜过真正的弓箭手。在测射中的精确度时，由职业运动员来负责瞄准目标。实验结果分析：仿古型连发弩炮符合古时作战的标准。原始实验数据：射程：690尺连发弩炮：15支箭，射倒5个假人，用时：110s发射速率：每分钟射出8支箭射箭运动员：11支箭，射倒5个假人，用时：120s大学物理知识：1.最后那1/4圈和前1/4圈所释放的能量是等同的吗？由胡克定律知：最后那1/4圈和前1/4圈所释放的能量是等同的。因为这种扭力弹簧的能量只和弹性系数和压缩距离成正比，和其他一概无关。无论哪个1/4，释放的能量都是一样的。2.这个装置是既省力又省功吗？由材料力学和弹性力学的基本规律之一的胡克定律的内容为：在材料的线弹性范围内，固体的单向拉伸变形与所受的外力成正比；也可表述为：在应力低于比例极限的情况下，固体中的应力σ与应变ε成正比，即σ＝Εε，式中E为常数，称为弹性模量或杨氏模量。而弩臂的长度是发条别住距离的十倍，那么弩臂的运动距离，也是发条转动距离的十倍，但是由于力矩的原理，弩臂的力量仅为扭力的１／１０，所以功还是那么多。所以这个连发弩炮省力不省功。

提出问题：1.关于连发弩炮的精度我持怀疑的态度。因为弩炮的动力装置由两个发条构成，在使用前必须先将它们拧到一定程度，问题就出来了，就是说两个发条能不能拧到同样的力度（要调节到相等的势能恐怕不容易），如果两个发条的力度有些微的差别，那么肯定就使两个弩臂的力量不同，进而影响发射的方向．还有，根据空气动力学原理，发射物形状更是影响精度的重要因素。如果发射的箭或标枪形状不能做到如此规则的话，那么这种弩炮的精度肯定会大打折扣。而已当时的条件是不可能造出如此标准的箭。另外，要达到一定的精度，弹道要平直才能准确瞄准。2.装置如何造成杀伤力？因为在发射的一瞬间，根据弩臂变化的角度（由垂直变为水平），仅有约1/4圈的扭曲发条能量被释放，即便说这个时候扭力最大，但作功距离限制了它不能将所有能量释放。如假设在上弦时，扭力发条被旋转了10圈，而在发射时，扭力发条只转回1/4圈，还有多达9又3/4圈的能量没有被释放。也就是说大部分能量并没有被传递到发射能量。由能量守恒定律知：说其余的能量仍然被储存在发条形变产生的势能中。3.为什么挡器全靠重力设定，无需弹簧机关？（挡器：挡住弓弦便于使弓弦往后拉）流言2疲劳驾驶比微醺驾驶更危险实验仪器：感器系统实验目的：疲劳驾驶与微醺驾驶测试的危险基准实验原理：设计两种不同的测试路线，一种是刺激不断的城市交通路线，另一种是模拟单调的长途公路实验方法与步骤：先微醺开车，使酒测值刚好低于法定标准。再设法让驾驶员很累（本次实验是驾驶员30个小时不睡觉）。然后测出他们的失误次数，并依标准给他们打分。最后比较这两组数据。差的处理：为了保证实验的准确性，1.分别选一名男驾驶员与女驾驶员来做这次实验，得出的结果相互对比。2.请交警来检测驾驶员的酒精含量。3.请专业的驾驶员教练全程密切的关注驾驶员的表现。4、运用感器系统来监看车道线，判断车是否越线。若越线，计时器回自动启动，记录偏离车道的时间长短，同时车顶的灯会亮起。一看便知其是否偏离车道。结果分析与问题讨论：疲劳驾驶比微醺驾驶更危险原始实验数据：机动性线路扣分单调线路扣分危险时间总扣分（单位：分）微醺驾驶男驾驶员2041s25女驾驶员7010458s232疲劳驾驶男驾驶员5011077s237女驾驶员60210332s602流言3手机引爆加油站实验仪器：爆炸室，手机，静电发动机，变压器实验目的：验证手机是否为引发静电的原因实验原理：1、手机接通发热会引起加油站爆炸2、静电火花会引燃汽油造成爆炸实验方法与步骤：1.首先我们需要设定一个大的爆炸室，并且还要能控制环境因素，如温度、湿度等。需要汽油以汽化形式送进室内，并且需要正确的混合比，然后放进一支手机接通，喷进比较细的喷雾及较浓度的汽油，看看会发生什么事。2.将假人放入室内，有个静电发电机，用豹皮和衣服包着，用变压器来产生更大的火花，其他条件和用手机实验的条件一样。实验结果分析与问题讨论：实验1.表明：当接通手机后，无论打多少次电话，都不能引发爆炸。实验2.表明，静电可以引发燃汽油造成爆炸。所以手机不是引爆加油站的原因，而是人们来回走动产生的静电火花引起提出问题并用大学物理知识解决：1.手机周围为什么会产生电磁波？有电磁感应知，带电物体周围会产生磁现象。2.为什么人们来回走动能产生静电火花?因为是由电压变高或两电荷间距离变短引起的。静电实质上是聚焦在物体（一般是不良导体和干燥物体，否则会很快散失）的电荷,在聚焦到一定程度时，如果和其他物体接近，空气的绝缘被击穿，就会发生放电现象。放电剧烈就会有火花产生。比如我们平时穿的毛衣穿在身上没有触电的感觉,是因为那时的摩擦很小,当我们一脱下来那一瞬间,摩擦变的很厉害,正负电荷集聚增多,电压升高,而且这时两衣物之间靠的很近,从而击穿了绝缘体(空气)产生了火花.和闪电有相似之处。电容的击穿原理也是因为电压升高导致的。由于人们来回走动，衣服之间产生摩擦。摩擦积累的静电可以达到几十万伏,所以就要放电，产生静电火花。待解决的问题：手机辐射出来的能量能叠加吗？若能叠加，那么接通手机后，当多次打电话时，能否引发加油站爆炸？流言4超声波在空气中传播速度的测实验仪器：信号源、双通道示波器、声速测定组合仪实验目的：熟悉双通道示波器和声速测定组合仪的使用实验原理：利用超声波声速与频率和波长的关系来求。（公式为：声速=波长*频率）只要测出声波的波长和频率即可。频率可有声源的振动频率得到。因此，实验的关键是测定声波的波长。根据超声波的特点，实验中可以采用几种不同的方法测出超声波的波长：１．相位法；2.共振法。实验方法与步骤：

1.用相位比较法测定超声波的波长以求声速：参照说明书正确使用示波器及信号发生器。将信号源调至压电陶瓷换能器的固有频率，示波器叠加方式用“交替”或“断续”，内触发电源选“Y2”，然后沿超声波传播方向移动接收器、寻找同相点，即可测出波长。

2．用李萨如图形法测声速：按下示波器的“X-Y”键，改变接收器位置，通过李萨如图形测定超声波波长。3.用共振法测声速：示波器叠加方式用“Y2”，内触发电源亦选“Y2”或“Y1/Y2”，连续改变接

收器位置，观察声压变化与接收器位置的关系，由此测定超声波波长。提出问题并用大学物理知识解决：什么是超声波？主要功能是什么？超声波是频率高于20000赫兹的声波，它方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测距，测速，清洗，焊接，碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波因其频率下限大约等于人的听觉上限而得名。超声波的波长比一般声波要短，具有较好的方向性，而且能透过不透明物质，这一特性已被广泛用于超声波探伤、测厚、测距、遥控和超声成像技术。超声成像是利用超声波呈现不透明物内部形象的技术。把从换能器发出的超声波经声透镜聚焦在不透明试样上，从试样透出的超声波携带了被照部位的信息（如对声波的反射、吸收和散射的能力），经声透镜汇聚在压电接收器上，所得电信号输入放大器，利用扫描系统可把不透明试样的形象显示在荧光屏上。上述装置称为超声显微镜。超声成像技术已在医疗检查方面获得普遍应用，在材料科学中用来显示合金中不同组分的区域和晶粒间界等。声全息术是利用超声波的干涉原理记录和重现不透明物的立体图像的声成像技术，其原理与光波的全息术基本相同，只是记录手段不同而已（见全息术）。用同一超声信号源激励两个放置在液体中的换能器，它们分别发射两束相干的超声波：一束透过被研究的物体后成为物波，另一束作为参考波。物波和参考波在液面上相干叠加形成声全息图，用激光束照射声全息图，利用激光在声全息图上反射时产生的衍射效应而获得物的重现像，通常用摄像机和电视机作实时观察。待解决的问题：怎样寻找锆钛酸铅压电陶瓷管的固有频率？网址1./html