大学物理实验-拓展提高篇 课件 实验2.1-用惯性秤测定物体质量

1用惯性秤测定物体质量第1节原理大学物理实验——拓展提高篇2用惯性秤测定物体质量—背景1.质量物理量惯性质量引力质量差异度量含义表示物体惯性大小表示物体引力大小引入定律牛顿第二定律万有引力定律联系

任意物体的引力质量和惯性质量都成正比，选择合适的单位，则任何物体的两种质量值相等。3用惯性秤测定物体质量—背景①

待测物与质量标准物达到力矩平衡（杠杆原理），如：电子天平称衡质量。②

比较待测物和标准物在相同外力作用下的加速度，如：惯性秤测定质量。*实验中不是直接比较物体的加速度，而是用振动法比较反映物体加速度的振动周期。2.两种测定质量的方法4用惯性秤测定物体质量—任务目的理解惯性质量和引力质量的概念；掌握惯性秤的物理模型分析；学习惯性秤的定标和使用方法；研究重力对惯性秤的影响；学会用惯性秤测定物体质量。用振动法测定物体的惯性质量。1.实验任务2.实验目的5用惯性秤测定物体质量—训练要点实验原理的理解和推导；惯性实验装置的调平和使用；搭建光电门；计数器的电路连接和使用方法；选择合适的计数时机；作图法；线性回归法处理和分析数据。3.实验训练要点6用惯性秤测定物体质量—原理1.惯性秤悬臂振动

(1)悬臂秤台7用惯性秤测定物体质量—原理1.惯性秤悬臂振动周期

(2)(3)(4)8用惯性秤测定物体质量—原理2.测定物体质量与惯性秤振动周期的关系

(5)9用惯性秤测定物体质量—原理3.测定待测物体惯性质量

10用惯性秤测定物体质量—原理4.惯性秤的灵敏度

11用惯性秤测定物体质量第2节实验仪器大学物理实验——拓展提高篇12用惯性秤测定物体质量—仪器

13用惯性秤测定物体质量—仪器1-三脚架

2-水平螺栓（调节水平）3-立柱4-固定座5-旋钮6-滚花扁螺母7-吊杆

8-挂钩（悬挂待测物体）9-平台10-球形手柄11-秤台（插入质量块）12-悬臂振动体13-挡光片1.惯性秤实验装置14用惯性秤测定物体质量—仪器

1-液晶显示屏

2-功能键区3-系统复位键

4-传感器Ⅰ接口5-传感器Ⅱ接口6-电磁铁输出接口

通用计数器开机，按任意键进入，选择“周期测量”功能并按确认键，设定测量周期数，选择“开始测量”，待惯性秤摆动正常后按确认键计时。123465用惯性秤测定物体质量—仪器3.光电门支架

1516用惯性秤测定物体质量第3节实验内容大学物理实验——拓展提高篇用惯性秤测定物体质量—实验内容1.实验步骤—仪器检查与记录ObjectiveOperationObservationRecord1仪器检查与记录仪器不正常时调整观察各仪器器件，状态是否正常记录仪器器件名称、主要仪器的型号和主要参数，以及实验时的环境参数17惯性秤实验装置光电门通用计数器用惯性秤测定物体质量—实验内容181.实验步骤—初始化和连接仪器ObjectiveOperationObservationRecord2初始化和连接仪器利用水平仪调节惯性秤水平；借助光电门支架搭建光电门；连接光电门信号线和计数器；计数器开机，选择“周期测量”功能并按确认键，设置测量周期数为10测量周期不宜太小，一般设为10；选择开始测量后，先不要按确认用惯性秤测定物体质量—实验内容1.实验步骤—测量砝码周期19ObjectiveOperationObservationRecord3测量砝码周期测量空秤台周期，并依次插入定标标准质量块测量相应周期使空秤台小幅度左右振动；在合适的时间按“确认”键开始计数；相同质量砝码重复三次实验记录放置砝码的质量和周期在如下表格00.2773680.2805280.280514250.3386230.3385280.338780500.3872220.3870120.386978......2000.6122910.6125790.611933用惯性秤测定物体质量—实验内容1.实验步骤—测量圆柱周期20ObjectiveOperationObservationRecord4测量圆柱周期使悬线对大圆柱的拉力平衡大圆柱的重力；相同质量砝码重复三次实验记录小、大圆柱实际质量和用不同测量方法测量的振动10次的时间在如下表格大圆柱0.4733130.4732980.473684小圆柱0.5888510.5883840.588333大圆柱悬吊0.5284770.5282800.528264

21用惯性秤测定物体质量—实验内容

2.数据处理—作图法处理数据

250.00050125100150751752000.050.100.150.200.250.300.350.4000.2794700.078103250.3386440.114680500.3870710.149824750.4304660.1853001000.4705260.2213951250.5113930.2615231500.5473470.2995891750.5834800.3404482000.6122680.374872小圆柱0.4734320.224138大圆柱0.5885230.346359

22用惯性秤测定物体质量—实验内容2.数据处理—线性回归法处理数据细节请复习数据处理部分的相应内容yxa1a023用惯性秤测定物体质量—实验内容2.数据处理—线性回归法处理数据24用惯性秤测定物体质量—实验内容2.数据处理—线性回归法处理数据00.2794700.07810300.006100250.3386440.1146802.8669880.013151500.3870710.1498247.4911850.022447750.4304660.18530013.8975520.0343361000.4705260.22139522.1395030.0490161250.5113930.26152332.6903930.0683941500.5473470.29958944.9383110.0897531750.5834800.34044859