实验1.3 惯性秤测量质量

实验1.3 用惯性秤测量质量

物理天平和分析天平是用来测量质量的仪器，但它们的原理都是基于引力平衡，因此测出的都是引力质量，为进一步加深对惯性质量概念的了解，本实验使用动态的方法，测量物体的惯性质量，以期与引力质量作出比较． 【实验目的】

1．掌握用惯性秤测定物体质量的原理和方法；

2．了解仪器的定标和使用。 【实验仪器】

惯性秤，周期测定仪，定标用标准质量块（共10块），待测圆柱体。 【实验原理】

根据牛顿第二定律F ma =，有/m F a =，把同一个力作用在不同物体上，并测出各自的加速度，就能确定物体的惯性质量。

常用惯性秤测量惯性质量，其结构如图1.3-1所示．惯性秤由平台(12)和秤台(13)组成，它们之间用两条相同的金属弹簧片(8)连接起来。平台由管制器(9)水平地固定在支撑杆上，秤台用来放置砝码和待测物(5)，此台开有一圆柱孔，该孔和砝码底座(包括小砝码和已知圆柱体)一起用以固定砝码组和待测物的位置。

当惯性秤水平固定后，将秤台沿水平方向拨动1 cm 左右的距离，松开手后，秤台及其上面的物体将做水平的周期性振动，它们虽同时受到重力和秤臂的弹性恢复力的作用，但重力垂直于运动方向，对此运动不起作用，起作用的只有秤臂的弹性恢复力。在秤台上的负荷不大，且秤台位移很小的情况下，可以近似地认为秤台的运动是沿水平方向的简谐运动。

设秤台上的物体受到秤臂的弹性恢复力为F kx =-，k 为秤臂的劲度系数，x 为秤台水平偏离平衡位置的距离，根据牛顿第二定律，运动方程为：

()202i d x

m m kx dt

+=- (1.3-1)

图1.3-1 惯性秤示意图

式中0m 为空秤的惯性质量，i m 为秤台上插入的砝码的惯性质量． 其振动周期T 由下式决定

k

m m T i

+=02π

(1.3-2) 将式(1.3-2)两侧平方，改写成

22

2

044i T m m k k

ππ=+ (1.3-3)

当秤台上负荷不大时，k 可看做常数，则上式表明惯性秤的水平振动周期T 的平方和附加质量线关系。当测出已知附加质量i m 所对应的周期值i T ，可作2T m -直线图（图1.3-2），这就是该惯性秤的定标曲线。

实验中为避免计算，通常采用作图法．直接从m T -2曲线图中查出待测物的惯性质量。方法如下：先测出空秤(其惯性质量0m )的水平振动周期0T ，然后将具有相同惯性质量的砝码依次增加放在秤台上，测得一组分别对应的振动周期

1T ，2T ，…，i T ，画出相应的m T -2曲线图，如图1.3-2所示，测量某待测物的

质量j m 时，只要将它放在砝码所在的位置上，测出其振动周期j T ，从m T -2曲线上即可找出对应于j T 的质量j m ，至于i m 中包括的0m ，它是惯性秤空秤的惯性质量，是一个常数，在绘制m T -2曲线时，取0m 作为横坐标的原点，这样作图或用图时就可以不必考虑0m 了。

惯性秤必须严格水平安置，才能得到正确的结果，否则，秤的水平振动将受

到重力的影响，这时秤台除受到秤臂的弹性恢复力外，还要受到重力在水平方向的分力的作用，为研究重力对惯性秤的影响，可以分两种情况考虑：

图1.3-2 惯性秤的2T m -曲线

1、惯性秤仍水平安置，将圆柱体用长为L 的线吊在秤台的圆孔内，如图1.3-3所示，此时圆柱体重量由悬线所平衡，不再铅直地作用于秤臂上，若再让秤振动起来，由于被测物在偏离平衡位置后，其重力的水平分力作用于秤台上，从而使秤的振动周期有所变化，在位移x 与悬线长L (由悬点到圆柱体中心的距离)相比较小，而且圆柱体与秤台圆孔间的摩擦阻力可以忽略时，作用于振动系统上的恢复力为(/kx mgx L +)，此时振动周期为

2T π

'= (1.3-4) 由(1.3-2)和(1.3-4)两式可见，后一种情况下秤臂的振动周期T 比前一种要小一些，两者比值为

T T =='

(1.3-5)

2、当秤臂铅直放置时，秤台的砝码(或被测物)的振动亦在铅直面内进行，由于重力的影响，其振动周期也会比水平放置小，若秤台中心至台座的距离为l (图1.3-4)，则振动系统的运动方程可以写成

()2002i i m m d x

m m k g x dt l +??+=-+

???

(1.3-6) 相应地周期可以写成

2T ''= 1.3-7)

将式(1.3-7)与式(1.3-2)比较，有

图1.3-3 惯性秤水平放置工作方式 图1.3-4 秤臂铅直安装工作方式

T T ==''

1.3-8)

通过以上讨论可以看出重力对实验结果的影响．

【实验内容】

1、测定惯性秤水平放置时的定标曲线

(1)用水准仪校准惯性秤秤臂的水平，接好周期测定仪的连线，把周期测定仪的周期选择开关拨在10个周期的位置上，然后接通电源。 (2)将惯性秤的秤台沿水平方向稍稍拉开一小距离（约1cm 左右），任其振动，测定空秤时0m m =时的周期0T ，然后依次加上砝码i m ，测定0i m m m =+所对应的周期i T ，一直到将10个砝码加完为止，将所测数据记入表一中。注意加砝码时应对称地加入，并且砝码应插到盒底，使得砝码的重心一直位于秤台中心（重复测三次）。

2、待测圆柱体惯性质量的测定

取下10个砝码，分别将大圆柱体、小圆柱体放入秤台圆孔中，测定惯性秤周期T 大、（重复测三次）T 小，记入表二中，并将它们的引力质量也记入表二中。 3、研究重力对惯性秤测量精度的影响

(1)水平放置惯性秤，待测物（大圆柱体）通过长约50cm 的细线铅直悬挂在秤台的圆孔中(注意应使圆柱体悬空，又尽量使圆柱体重心与秤台中心重合)，此时圆柱体的重量由吊线承担，当秤台振动时，带动圆柱体一起振动，测定其振

动周期T '大

，将测量数据记入表二中。 (2)垂直放置惯性秤，使秤在铅直面内左右振动，依次插入砝码，测定相应质量i m 所对应的周期i T '，将测量数据记入表三中。 【数据处理要求】

1、根据表一数据，绘出惯性秤水平放置的2i i T m -定标曲线，分别由该直线

的斜率（24k π）、截距（2

04m k

π）求出惯性秤的劲度系数K 和空秤的有效质量0m 。

2、根据表二数据，用内插法从2i i T m -定标曲线中查出大、小圆柱体的惯性质量，并与它们的引力质量进行比较，求出它们的相对误差。

3、研究重力对惯性秤测量精度的影响。

(1)将所测周期T 大与T '大

进行比较，说明二者为何不同。 (2) 根据表三的数据，绘出惯性秤竖直平放置的2i i T m '-曲线（与2i i T m -定

标曲线绘在同一坐标上），将2i i T m '-曲线与2i i T m -曲线进行比较，说明二者为何不同。

4、研究惯性秤的线性测量范围。

2i T 与i m 保持线性关系所对应的质量变化区域称为惯性秤的线性测量范围。

由式(1.3-2)可知，只有在悬臂水平方向的劲度系数保持为常数时才成立。当惯性秤上所加质量太大时，悬臂将发生弯曲，k 值也将发生明显变化，2i T 与i m 的线性关系自然受到破坏。

按上述分析，根据惯性秤水平放置的2i i T m -曲线确定所用惯性秤的线性测量范围。

表一 为惯性秤定标(作2

i i T m -曲线)

表二 待测圆柱体的惯性质量的确定

引力质量 m 大= g ，m 小= g

表三 竖直放置惯性秤 (作2

i i T m '-曲线)

预习思考题

1、处在失重状态的某一个空间有两个质量完全不同的物体，你能用天平区分他们引力质量的大小吗？若用惯性秤，能区分它们的惯性质量的大小吗？

2、说明惯性秤称衡质量的特点。

3、如何由2i i T m -图线求出惯性秤的劲度系数K 和空秤的有效质量0m ？可否用逐差法求出K 和0m ？

4、在测量惯性秤周期时，为什么特别强调惯性秤秤台要调水平及振动时摆幅不得太大？

讨 论 题

1、能否设想出其它测量惯性质量的方案？

2、由式(1.3-2)可以得到

)(/0i i

m m k dm dT

+=π，我们称之为惯性秤的灵敏度，i dm dT /越大，秤的灵敏度越高，分辨微小质量差△m i 的能力越强，不难看出，i dm dT /实际上就是2i i T m -曲线的斜率，试问：为了提高惯性秤的灵敏度，应注

意哪几点?

大学物理实验报告范例(长度和质量的测量)

怀化学院 大学物理实验实验报告系别物信系年级2009专业电信班级09电信1班三学号09104010***组别1实验日期2009-10-20 实验项目:长度和质量的测量

【实验题目】长度和质量的测量 【实验目的】 1. 掌握米尺、游标卡尺、螺旋测微计等几种常用测长仪器的读数原理和使用方法。 2. 学会物理天平的调节使用方法，掌握测质量的方法。 3. 学会直接测量和间接测量数据的处理，会对实验结果的不确定度进行估算和分析，能正确地表示测量结果。 【实验仪器】(应记录具体型号规格等，进实验室后按实填写) 直尺(50cm)、游标卡尺(0.02mm)、螺旋测微计(0～25mm,0.01mm),物理天平(TW-1B 型，分度值0.1g ，灵敏度1div/100mg),被测物体 【实验原理】(在理解基础上，简明扼要表述原理，主要公式、重要原理图等) 一、游标卡尺 主尺分度值：x=1mm,游标卡尺分度数：n （游标的n 个小格宽度与主尺的n-1小格长度相等）,游标尺分度值： x n n 1 -（50分度卡尺为0.98mm,20分度的为：0.95mm ）,主尺分度值与游标尺分度值的差值为：n x x n n x =-- 1,即为游标卡尺的分度值。如50分度卡尺的分度值为：1/50=0.02mm,20分度的为：1/20=0.05mm 。 读数原理：如图，整毫米数L 0由主尺读取，不足1格的小数部分l ?需根据游标尺与主尺对齐的刻线数 k 和卡尺的分度值x/n 读取：n x k x n n k kx l =--=?1 读数方法（分两步）： (1)从游标零线位置读出主尺的读数.(2)根据游标尺上与主尺对齐的刻线k 读出不足一分格的小数,二者相加即为测量值.即: n x k l l l l +=?+=00,对于50分度卡尺：02.00?+=k l l ;对20分度：05.00?+=k l l 。实际读数时采取直读法读数。 二、螺旋测微器 原理：测微螺杆的螺距为0.5mm ，微分筒上的刻度通常为50分度。当微分筒转一周时，测微螺杆前进或后退0.5mm ，而微分筒每转一格时，测微螺杆前进或后退0.5/50=0.01mm 。可见该螺旋测微器的分度值为0.01mm ，即千分之一厘米，故亦称千分尺。 读数方法：先读主尺的毫米数（注意0.5刻度是否露出），再看微分筒上与主尺读数准线对齐的刻线（估读一位）,乖以0.01mm, 最后二者相加。 三：物理天平 天平测质量依据的是杠杆平衡原理 分度值:指针产生1格偏转所需加的砝码质量，灵敏度是分度值的倒数，即n S m =?，它表示 天平两盘中负载相差一个单位质量时，指针偏转的分格数。如果天平不等臂，会产生系统误差，消除方法：复称法，先正常称1次，再将物放在右盘、左盘放砝码称1次(此时被测质量应为砝码质量减游码读数)，则被测物体质量的修正值为：21m m m ?=。 【实验内容与步骤】(实验内容及主要操作步骤)

大学物理实验报告范例(长度和质量的测量)

怀化学院 大学物理实验实验报告 系别物信系年级2009专业电信班级09电信1班姓名张三学号09104010***组别1实验日期2009-10-20 实验项目:长度和质量的测量 【实验题目】长度和质量的测量

【实验目的】 1. 掌握米尺、游标卡尺、螺旋测微计等几种常用测长仪器的读数原理和使用方法。 2. 学会物理天平的调节使用方法，掌握测质量的方法。 3. 学会直接测量和间接测量数据的处理，会对实验结果的不确定度进行估算和分析，能正确地表示测量结果。 【实验仪器】(应记录具体型号规格等，进实验室后按实填写) 直尺(50cm)、游标卡尺(0.02mm)、螺旋测微计(0～25mm,0.01mm),物理天平(TW-1B 型，分度值0.1g ，灵敏度1div/100mg),被测物体 【实验原理】(在理解基础上，简明扼要表述原理，主要公式、重要原理图等) 一、游标卡尺 主尺分度值：x=1mm,游标卡尺分度数：n （游标的n 个小格宽度与主尺的n-1小格长度相等）,游标尺分度值： x n n 1 -（50分度卡尺为0.98mm,20分度的为：0.95mm ）,主尺分度值与游标尺分度值的差值为：n x x n n x =-- 1,即为游标卡尺的分度值。如50分度卡尺的分度值为：1/50=0.02mm,20分度的为：1/20=0.05mm 。 读数原理：如图，整毫米数L 0由主尺读取，不足1格的小数部分l ?需根据游标尺与主尺对齐的刻线数k 和卡尺的分度值x/n 读取：n x k x n n k kx l =--=?1 读数方法（分两步）： (1)从游标零线位置读出主尺的读数.(2)根据游标尺上与主尺对齐的刻线k 读出不足一分格的小数,二者相加即为测量值.即: n x k l l l l +=?+=00,对于50分度卡尺：02.00?+=k l l ;对20分度：05.00?+=k l l 。实际读数时采取直读法读数。 二、螺旋测微器 原理：测微螺杆的螺距为，微分筒上的刻度通常为50分度。当微分筒转一周时，测微螺杆前进或后退mm ，而微分筒每转一格时，测微螺杆前进或后退50=。可见该螺旋测微器的分度值为mm ，即千分之一厘米，故亦称千分尺。 读数方法：先读主尺的毫米数（注意刻度是否露出），再看微分筒上与主尺读数准线对齐的刻线（估读一位）,乖以, 最后二者相加。 三：物理天平 天平测质量依据的是杠杆平衡原理 分度值:指针产生1格偏转所需加的砝码质量，灵敏度是分度值的倒数，即n S m =?，它表示天平两盘 中负载相差一个单位质量时，指针偏转的分格数。如果天平不等臂，会产生系统误差，消除方法：复称法，先正常称1次，再将物放在右盘、左盘放砝码称1次(此时被测质量应为砝码质量减游码读数)，则被测物体质量的修正值为：21m m m ?=。 【实验内容与步骤】(实验内容及主要操作步骤) 1. 米尺测XX 面积：分别测量长和宽各一次。

惯性秤实验报告(完全版)

惯性秤实验报告(完全版) 首都师范大学 物理实验报告 实验报告总体不错！ 班级_____信工C班________ 组别_____F________ 姓名______郭洁_______ 学号_1111000187__ 日期_____________ 指导教师___刘丽峰__ 【实验题目】惯性秤【实验目的】 1. 掌握用惯性秤测量物体质量的原理和方法； 2. 学习惯性秤的定标和使用方法； 3. 研究重力对惯性秤的影响。 【实验仪器】 惯性秤及附件一套，光电控制数字计时器，米尺，天平(公用)，水平仪 【实验原理】 【实验内容】 1. 安装和调整测量系统，包括惯性秤和计时系统。使用前要将平台C调成 水平，并检查计时器工作是否正常。 首都师范大学 物理实验报告

2. 检查标准质量块的质量是否相等，可逐一将标准质量块置于秤台上测周 期，如果各质量块的周期测定值的平均值相差不超过1%，在这里就认为标准质量块的质量是相等的，并取标准质量块的质量的平均值为此实验中的质量单位。用所给质量大致相等的砝码作出惯性秤的定标曲线。 3. 测定以圆柱体为负载时秤的周期，并定标曲线查出该圆柱体的惯性质量。 4. 测定惯性秤的劲度系数和秤台的有效质量。 5. 将被测圆柱体悬吊于支架上，细心调整其自悬垂位置，使之恰好处在秤 台中心。测定悬点到圆柱体中心的距离 (用米尺测量)和此时秤台的周期，研究重力对系统周期的影响，验证(2-9)式是否成立。 6. 将秤臂铅直放置，测定秤臂长 (用米尺测量)和秤的周期(负载仍为圆柱 体)，验证(2-10)式是否成立(选做)。 7. 用天平称衡砝码和被测圆柱体的引力质量，分析它与惯性质量的关系。【预习报告】 首都师范大学 物理实验报告 首都师范大学

惯性称实验报告

惯性称实验报告 篇一：惯性秤实验报告(完全版) 实验报告总体不错！ 班级_____信工C班________组别_____F________ 姓名______郭洁_______ 学号_87__ 日期_______ 【实验题目】惯性秤【实验目的】 1. 掌握用惯性秤测量物体质量的原理和方法； 2. 学习惯性秤的定标和使用方法； 3. 研究重力对惯性秤的影响。 【实验仪器】 惯性秤及附件一套，光电控制数字计时器，米尺，天平( 公用) ，水平仪 【实验原理】 【实验内容】 1. 安装和调整测量系统，包括惯性秤和计时系统。使用前要将平台C调成 水平，并检查计时器工作是否正常。 2. 检查标准质量块的质量是否相等，可逐一将标准质量块置于秤台上测周 期，如果各质量块的周期测定值的平均值相差不超过1%，在这里就认为标准质量块的质量是相等的，并取标准质量块

的质量的平均值为此实验中的质量单位。用所给质量大致相等的砝码作出惯性秤的定标曲线。 3. 测定以圆柱体为负载时秤的周期，并由定标曲线查出该圆柱体的惯性质量。 4. 测定惯性秤的劲度系数和秤台的有效质量。 5. 将被测圆柱体悬吊于支架上，细心调整其自由悬垂位置，使之恰好处在秤 台中心。测定悬点到圆柱体中心的距离 (用米尺测量)和此时秤台的周期，研究重力对系统周期的影响，验证(2-9)式是否成立。 6. 将秤臂铅直放置，测定秤臂长 (用米尺测量)和秤的周期(负载仍为圆柱 体)，验证(2-10)式是否成立(选做)。 7. 用天平称衡砝码和被测圆柱体的引力质量，分析它与惯性质量的关系。【预习报告】 小圆柱质量大圆柱质量 103 189．5 s k b m 小圆柱质量大圆柱拉线 1.9251 20. 0.0962 0.04997143 0.1 0.2 0.6 【实验数据分析】 1.小圆柱本身质量是103g，用我们这种方法测出来的是

物理实验-惯性秤-实验报告

班级__信工C班___ 组别______D______ 姓名____李铃______ 学号_1111000048_ 日期___2013.3.20___ 指导教师__刘丽峰__ 【实验题目】_________惯性秤 【实验目的】 1.掌握用惯性秤测量物体质量的原理和方法； 2.学习惯性秤的定标和使用方法； 3.研究重力对惯性秤的影响。 【实验仪器】 惯性秤及附件一套，光电控制数字计时器，米尺，天平(公用)，水平仪。【实验原理】 惯性秤的主要部分是两条相同的弹性钢带(称为秤 臂)连成的一个悬臂振动体A，振动体的一端是秤台B， 秤台的槽中可放入定标用的标准质量块。A的另一端 是平台C，通过固定螺栓D把A固定在E座上，旋松 固定螺栓D ，则整个悬臂可绕固定螺栓转动，E座可 在立柱F上移动，挡光片G和光电门H是测周期用的。 光电门和计时器用导线相连。将秤台沿水平方向稍稍 拉离平衡位置后释放，则秤台在秤臂的弹性恢复力作 用下，沿水平方向作往复振动。其振动频率随着秤台 的载荷的变化而变化，其相应周期可用光电控制的数

字计时器测定，进而以此为基础，可测定负载的惯性质量。立柱顶上的吊竿I可用来悬挂待测物(一圆柱形物体)，另外本仪器还可将秤臂铅垂地安装，研究重力对秤的振动周期的影响。 根据牛顿第二定律f=ma，可以写成m=f/a。若以此式作为质量的定义，则称为惯性质量。 在秤臂水平放置时，将秤台沿水平方向拉离平衡位置后释放。秤台及加于其上的负载在秤臂弹性恢复力f作用下，将做水平往复振动，此时重力因与运动方向垂直，对水平方向的运动影响很小，可以忽略不计。当振幅较小时，可以把这一振动当作简谐振动处理。若秤台偏离平衡位置的位移为x时，秤台所受到的弹性恢复力为f=-kx，其中k 为悬臂振动体的劲度系数。根据牛顿第二定律，其运动方程可写成 (2-1) 其中m0为振动体空载时的等效质量，m为秤台上加入的附加质量块(砝码或被测物)的质量。当初相为零时，(2-1)式的解可表示为

测量质量和体积的实验报告

用天平测量物体的质量、用量筒测量物体的体积 班级___________姓名___________同组人姓名___________ 一、天平的使用 1、天平的调节： （1）、__________________________________________________________ _____________________________________________. （2）、___________________________________________________________ _______________________________________________. 2、物体质量的测量 （1）、物体放在天的______，往_______里加减砝码并移动_____直到天平重新平衡。则物体的质量=__________________ （2）取砝码和移动游码时要用_______夹取，不能用手拿。 二、量筒（或量杯） 1、量筒（或量杯）是用来测量______的体积的。 2、用量筒（或量杯）测量体积时，视线要_________________________________ ___________________________ 三、测量物体的质量和体积并把数据填入下表 品种质量/g体积/cm3质量/体积(g/ cm3) 较少水 水 大铜块 小铜块 大铝块 小铝块 分析数据获得结论：___________________________________________________ _______________________________________________

惯性质量的测定

2.8 惯性质量的测定 惯性质量和引力质量是由两个不同的物理定律——牛顿第二定律和万有引力定律引入的两个物理概念，前者是物体惯性大小的量度，后者则是物体引力大小的量度。现已精确证明，任一物体的引力质量和它的惯性质量成正比，两种质量若以同一物体作为单位质量，则任何物体的两种质量是相同的，可以用同一物理量“质量”来表示惯性质量和引力质量。因此，原则上讲，可以有两种测定质量的方法：一是通过待测物体和选作质量标准的物体达到力矩平衡的杠杆原理求得，用天平称量质量就是根据该原理；另一种是由测定待测物体和标准物体在相同的外力作用下的加速度而求得。惯性秤测定质量就是根据后者。但惯性秤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，来确定物体的质量。该方法对处于失重状态下物体质量的测定有独特的优点。 本实验的主要内容是用惯性秤测定待测金属圆柱体的惯性质量，并且研究重力对惯性秤的影响。 一、实验目的 1、掌握用惯性秤测定物体质量的原理和方法。 2、了解仪器的定标和使用。 二、实验仪器 惯性秤 周期测定仪 用于仪器的定标采用的标准质量块 待测圆柱体 三、实验原理 惯性秤是用振动法来测定物体惯性质量的装置，其装置图如图（2-8-1）所示惯性秤平台调平后，将其沿水平方向推开一小段距离，然后松手，平台及其上的物体将在振臂的弹性恢复力作用下左右摆动。在平台上负载不大且平台位移较小的情况下，可以近似地认为弹性恢复力和平台位移成正比，即平台是在水平方向作简谐振动。设弹性恢复力kx F -=（k 为秤臂的弹性系数，x 为平台质心偏离平衡位置的距离），根据牛顿第二定律，可得 kx dt x d m m i -=+220)( （2-8-1） 式中0m —平台的等效惯性质量， i m －为砝码或待测物的惯性质量， k －为悬臂振动体的倔强系数。 解此方程，得平台及其上物体的周期为 k m m T i +=02π （2-8-2） 将(2-8-2)式两侧平方，改写成 i m k m k T 2 022 44ππ+= 即 22 04T k m m i π + -= （2-8-3） 上式表明，惯性秤水平振动周期T 的平方和附加质量成线性关系。当测出各已知附加 质量所对应的周期值，可作直线图或曲线图，就是该惯性秤的定标线（如图（2-8-2）所示），

质量管理实验报告

质量管理实验 实验一质量数据测定 一、实验任务 以减速器中的轴（输入轴和输出轴）为对象进行抽样检测，对测得的数据分别进行质量检验。 二、实验目的及训练要点 1）了解抽样的基本原理和方法。 2）了解测试仪器的选择、调整技巧。 3）了解测量数据的质量判定与检验。 三、实验内容 数据测试工作是工业企业生产的重要环节，是质量管理的一项基础工作，是确保产品质量的重要手段和方法，并且它可为各类质量问题的统计分析提供科学的依据，本次实验的主要内容包括： 1）外径千分尺的调整和校正。 2）游标卡尺的调整和校正。 3）减速器中各个轴（输入轴和输出轴）的外径宽度的抽样测量。 4）对所测数据进行处理和质量判定。 5）完成实验报告的攥写。 四、实验设备、仪器、工具及资料 外径千分尺1把，游标卡尺1把，减速器50个，标准件一组。

五、实验步骤 1.准备工作 1）熟悉“实验数据记录表”及检测仪器的使用方法。 2）准备所需资料，确定待选取的抽样方法及与之适宜的测量工具。 2.外径千分尺的调整和校正 外径千分尺主要用于工件的外尺寸测量。使用前应将测量面仔细擦净，检查或调整零位到正确位置。调整步骤如下： 1）校正或调整零位方法： 转动测力装置，使两测量面轻轻地接触（＞25mm的外径千分尺应用校对量杆校正），当听到棘轮摩擦声时，即为零位。若此时不是零位则将固定套管上的螺钉松开用扳手转动固定套管使零位对准，然后紧固固定套管上的螺钉； 2）压线或离线的调整： 当微分筒压线或离线超过标准规定时，则松开取下测力装置，并取下盖板，取下微分桶及锥套，将锥套向前移或向后退来调整压线或离线，锥套向前移调压线，锥套向后移调离线，调好后将微分筒，及锥套装上，零位对准，盖上盖板。将测力装置装上拧紧则调整完毕。 3）测量时必须使用测力装置，以恒定测量压力进行测量，禁止测量运动的被测物。 3.游标卡尺的调整和校正 游标卡尺用于工件的内、外尺寸，外尺寸、深度、台阶等尺寸的测量。

惯性质量

惯性质量 质量是指物体中所包含的物质的量。以牛顿第二定律所表现出的质量称为惯性质量，以万有引力定律所表现出的质量称为引力质量。这两种质量实际上在可测精度内相等，但目前尚无理论把两者统一起来。 惯性质量和引力质量是两个不同的物理概念。万有引力定律公式中的质量称为引力质量，它表示物体产生引力场或变引力作用的本领，一般用天平称得的物体质量就是物体的引力质量。牛顿第二定律公式中的质量称为惯性质量，它是物体惯性的量度，用惯性秤可以确定物体的惯性质量。 物体在恒力F作用下做加速度为a的直线运动，如果没法测出F和a，可求得物体的惯性质量。实验室中采用使物体在弹性力作用下做变加速直线运动，即简谐运动的方法来确定其惯性质量，也就是通过测定其振动周期T=2*pi*sqr(m/k) ，来比较物体的惯性质量。 我们排除掉特殊的物质所具有的特殊性，比如电荷具有的电的作用，具有磁性的物质具有的磁的作用，而仅考察所有的物质所具有的共性。大量的经验事实使我们可以得到两种获得物体质量的方法。 一种方法是利用物体本身具有的惯性，给这个物体施加一个矢量的作用力，那么这个物体会在这个作用力的作用下发生存在状态的改变。这一点是所有特定质量的物质都具备的。我们通常将这种方法所测得的质量叫做惯性质量。具体的方法则是： 在物体处于特定存在状态的时候，如果要改变这种存在状态，那么必然要对这个物体施加作用力，根据牛顿第二运动定律，我们可以得到，在物体所受到的作用力不变的情况下，物体的质量同加速度成反比。我们只要测定了作用力的大小和物体加速度的大小，那么就可以确定物体的质量。 另一种方法是处于引力场中的具有质量的物质，都会受到引力的作用。在同一引力场强度下，物体所受到的作用力同物体的质量成正比。我们通常将这种方法得出的质量叫做引力质量。我们现在所应用的质量模式可以认为是引力质量模式。因为引力质量是我们采用质量的定义所得到的最初的模式。 但实际上，这样的一种经验结论是通过大量的处于地球引力场中的物体进行观察所得出

实验1.3 惯性秤测量质量

实验1.3 用惯性秤测量质量 物理天平和分析天平是用来测量质量的仪器，但它们的原理都是基于引力平衡，因此测出的都是引力质量，为进一步加深对惯性质量概念的了解，本实验使用动态的方法，测量物体的惯性质量，以期与引力质量作出比较． 【实验目的】 1．掌握用惯性秤测定物体质量的原理和方法； 2．了解仪器的定标和使用。 【实验仪器】 惯性秤，周期测定仪，定标用标准质量块（共10块），待测圆柱体。 【实验原理】 根据牛顿第二定律F ma =，有/m F a =，把同一个力作用在不同物体上，并测出各自的加速度，就能确定物体的惯性质量。 常用惯性秤测量惯性质量，其结构如图1.3-1所示．惯性秤由平台(12)和秤台(13)组成，它们之间用两条相同的金属弹簧片(8)连接起来。平台由管制器(9)水平地固定在支撑杆上，秤台用来放置砝码和待测物(5)，此台开有一圆柱孔，该孔和砝码底座(包括小砝码和已知圆柱体)一起用以固定砝码组和待测物的位置。 当惯性秤水平固定后，将秤台沿水平方向拨动1 cm 左右的距离，松开手后，秤台及其上面的物体将做水平的周期性振动，它们虽同时受到重力和秤臂的弹性恢复力的作用，但重力垂直于运动方向，对此运动不起作用，起作用的只有秤臂的弹性恢复力。在秤台上的负荷不大，且秤台位移很小的情况下，可以近似地认为秤台的运动是沿水平方向的简谐运动。 设秤台上的物体受到秤臂的弹性恢复力为F kx =-，k 为秤臂的劲度系数，x 为秤台水平偏离平衡位置的距离，根据牛顿第二定律，运动方程为： ()202i d x m m kx dt +=- (1.3-1) 图1.3-1 惯性秤示意图

大学物理实验报告复摆法测重力加速度

山东理工大学物理实验报告 实验名称： 复摆法侧重力加速度 姓名：李 明 学号：05 1612 时间代码：110278 实验序号：19 院系： 车辆工程系 专业： 车辆工程 级.班： 2 教师签名： 仪器与用具：复摆、秒表。复摆，一块有刻度的匀质钢板，板面上从中心向两侧对称的开一些悬孔。 另有一固定刀刃架用以悬挂钢板。调节刀刃水平螺丝，调节刀刃水平。 实验目的：①了解复摆小角摆动周期与回转轴到复摆重心距离的关系。②测量重力加速度。 实验报告内容（原理预习、操作步骤、数据处理、误差分析、思考题解答） [实验原理] 一个围绕定轴摆动的刚体就是复摆。当复摆的摆动角θ很小时，复摆的振动可视为角谐振动。根据转动定律有 22dt d J J mgb θ βθ-=-= 即 02 2=+θθJ m gb dt d 可知其振动角频率 J mgb = ω 角谐振动的周期为 mgb J T π 2= （3.3.10） 式中J 为复摆对回转轴的转动惯量；m 为复摆的质量；b 为复摆重心至回转轴的距离；g 为重力加速度。如果用Jc 表示复摆对过质心轴的转动惯量，根据平行轴定理有 2mb Jc J += (3.3.11) 将式（3.3.11）代入式（3.3.10）得 mgb mb Jc T 2 2+=π （3.3.12） 以b 为横坐标，T 为纵坐标，根据实验测得b 、T 数据，绘制以质心为原点的T-b 图线，如图3.3.3所示。左边一条曲线为复摆倒挂时的b T '-'曲线。过T 轴上1T T =点作b 轴的平行线交两条曲线于点A 、B 、C 、D 。则与这4''''

设1b A O ='，2b B O ='，1 b C O '='，2b D O '='，则有 1 2112 1 122b m g b m Jc m gb m b Jc T ''+=+=ππ 或 2 22 22 2122b m g b m Jc m gb m b Jc T ''+=+=ππ 消去Jc ，得 g b b g b b T 2 2 11122'+='+=ππ （3.3.13） 将式（3.3.13）与单摆周期公式相比较 ，可知与复摆周期相同的单摆的摆长 1 1b b l '+=或 22b b l '+=，故称1 1b b '+（或22b b '+）为复摆的等值摆长。因此只要测得正悬和倒悬的T-b 曲线，即可通过作b 轴的平行线，求出周期T 及与之相应的1 1b b '+或22b b '+，再由式（3.3.13）求重力加速度g 值。 [实验内容] (1) 将复摆一端第一个悬孔装在摆架的刀刃上，调解调节螺丝，使刀刃水平，摆体竖直。 (2) 在摆角很小时（θ

大学物理实验--第1部分 力学、热学

第一部分力学、热学 长度测量 ⑴使用游标时，怎样识别它的精度？ ⑵如何从卡尺和螺旋测微计上读出被测的毫米整数和小数？ 密度的测量 ⑴用静力秤衡法测固体密度，在秤浸入液体中的固体质量时，能否让固体接触烧杯壁和底部，为什么？ ⑵在测量时如果比重瓶①装满水，内有气泡；②装满水和固体，内有气泡。试分别讨论实验结果偏大还是偏小？ ⑶如要测定一块任意形状的石蜡的密度，试选择一种实验方法，写出测量的步骤。 ⑷若已精确地知道砝码组里质量最大的一个砝码的真实值，能否通过它来校准整个砝码组？若知道砝码组中任一个砝码的精确值呢？能行吗？ 三线悬盘测刚体转动惯量 ⑴为什么：两盘水平，三根悬线长度相等？ ⑵怎样启动三线摆才能防止晃动？ ⑶为什么三线摆的扭转角不能过大？ ⑷仪器常数m 0、m 1 、m 2 应选用什么仪器测量？a和b分别表示什么距离？为什么周期T要通过测量50 周的时间50T计算得到，直接测量行吗？ 碰撞和动量守恒 ⑴分析实验过程中的守恒原理，动量和能量是否遵守同一守恒定律、你能给出什么结论？ ⑵比较以下实验结果： ①把光电门放在远离及靠近碰撞位置； ②碰撞速度大和小； ③正碰与斜碰 ④导轨中气压大与小。 拉伸法测杨氏模量 ⑴仪器调节的步骤很重要，为在望远镜中找到直尺的象，事先应作好哪些准备，试说明操作程序。 ⑵如果在调节光杠杆和镜尺组时，竖尺有5度的倾斜，其它都按要求调节。问对结果有无影响？影响多大？如果竖尺调好为竖直而小镜有5度的倾斜，对结果有无影响？ ⑶本实验中各个长度量用不同的仪器来测量是怎样考虑的，为什么？

⑷利用光杠杆把测微小长度△L变成测D等量，光杠杆放大率为2D／l，根据此式能否以增加D减少1来提高放大率？这样做有无好处？有无限度？应怎样考虑这个问题？ ⑸试试加砝码后立即读数和过一会读数，读数值有无区别，从而判断弹性滞后对测量有无影响。由此可得出什么结论？ 天平测量质量 定义惯性质量的灵敏度为：，试问：为了提高惯性秤的灵敏度，应注意哪几点？试分别讨论实验结果偏大还是偏小？ 惯性秤测量质量 ⑴处在失重状态的某一个空间有两个质量完全不同的物体，试用天平区分他们引力质量的大小；若用惯性秤，能区分他们的惯性质量大小吗？ ⑵定义惯性质量的灵敏度为： 直线运动中速度的测量 ⑴气垫导轨调平的标准是什么？ ⑵如何消除气垫导轨气流阻力对实验的影响？ ⑶气垫未调平对速度、加速度的测量结果有何影响？ 声速的测量 ⑴固定两换能的距离改变频率，以求声速，是否可行？ ⑵各种气体中的声速是否相同，为什么？ 用弦振动形成的驻波求振动频率 ⑴驻波有什么特点？在驻波中波节能否移动，弦线有无能量传播？ ⑵如砝码有摆动，会对测量结果带来什么影响？ 二维碰撞运动的研究 ⑴气桌调平的作用是什么？气桌的不平度对实验结果有何影响？ ⑵测量了磁性浮子碰撞前后的动量后，如何从分析误差的角度来说明体系的动量是守恒的？ 空气密度的测量 ⑴在测量空气密度时，称衡质量为何要用复称法？ ⑵空气浮力、砝码误差对质量称衡的影响如何？ 表面张力系数的测定 ⑴焦利氏秤法测定液体的表面张力有什么优点？

实验十七 惯 性 秤

实验十七 惯 性 秤 惯性质量和引力质量是两个不同的物理概念。万有引力定律方程中的质量称为引力质量，它是一物体与其它物体相互吸引性质的量度，用天平称衡的物体质量就是引力质量；牛顿第二定律中的质量称为惯性质量，它是物体惯性大小的量度，用惯性秤称衡的质量是物体的惯性质量。 【实验目的】 1.了解惯性秤的结构并掌握用惯性秤测定物体质量的原理和方法； 2.了解仪器的定标和使用方法。 3.研究重力对惯性秤的影响。 【实验仪器】

惯性秤、周期测定仪、定标用标准质量块（共10块）、待测圆柱 体。 图17-1为惯性秤，使用振动法来测定物体惯性质量的装置，其主要

部分是两根弹性钢片连成的一个悬臂振动体，振动体的一端是秤台，秤台的槽中可插入定标用的标准质量块。的另一端是平台，通过固定螺栓把固定在座上，旋松固定螺栓，则整个悬臂可绕固定螺栓转动，座可在立柱上移动，挡光片和光电门是测周期用的。光电门和周期测试仪用导线相连。立柱顶上的吊杆用以悬挂待测物，研究重力对秤的振动周期的影响。 图17-1 周期测定仪用于测定悬臂振动体的振动周期，其使用方法可参阅仪器说明书。 【实验原理】 当惯性秤沿水平方向固定后，将秤台沿水平方向推开1，手松开后惯性秤的秤台及其上的负载将在水平方向作微小振动，由于所受的重力方向垂直于运动方向，对物体运动加速度不起作用，而决定物体加速度的只有秤臂的弹性力。在秤台负载不大且秤台的位移较小情况下，实验证明秤台水平方向作简谐振动，设弹性回复力为，秤台质心偏离平衡位置的位移为，则 根据牛顿第二定律，可得 （17-1） 式中为秤台的惯性质量，为砝码或待测物体的惯性质量，为悬臂振动体的劲度系数。将式（17-1）变形为 （17-2） 设则有： （17-3） 微分方程（17-3）的解为 其振动周期由下式决定： （17-4） 式中为振动体空载时的等效质量，为秤台上插入的附加质量块的质量，将式(6-1)两侧平方，(17-4)改写成

惯性秤实验报告

实验报告总体不错！ 班级_____信工c班________ 组别_____f________ 姓名______郭洁_______ 学号_1111000187__ 日期_______2013.3.6______ 指导教师___刘丽峰__ 【实验题目】惯性秤【实验目的】 1. 掌握用惯性秤测量物体质量的原理和方法； 2. 学习惯性秤的定标和使用方法； 3. 研究重力对惯性秤的影响。 【实验仪器】 惯性秤及附件一套，光电控制数字计时器，米尺，天平( 公用) ，水平仪 【实验原理】 【实验内容】 1. 安装和调整测量系统，包括惯性秤和计时系统。使用前要将平台c调成 水平，并检查计时器工作是否正常。 2. 检查标准质量块的质量是否相等，可逐一将标准质量块置于秤台上测周 量。 4. 测定惯性秤的劲度系数和秤台的有效质量。 5. 将被测圆柱体悬吊于支架上，细心调整其自由悬垂位置，使之恰好处在秤 台中心。测定悬点到圆柱体中心的距离 (用米尺测量)和此时秤台的周期，研究重力对系 统周期的影响，验证(2-9)式是否成立。 6. 将秤臂铅直放置，测定秤臂长 (用米尺测量)和秤的周期(负载仍为圆柱 体)，验证(2-10)式是否成立(选做)。 7. 用天平称衡砝码和被测圆柱体的引力质量，分析它与惯性质量的关系。【预习报告】 小圆柱质量大圆柱质量 103 189．5 s k b m 小圆柱质量大圆柱拉线 1.9251 20.50720358 0.0962 0.04997143 0.101750661 0.197021902 0.158752856 【实验数据分析】 1.小圆柱本身质量是103g，用我们这种方法测出来的是102g，相差1g。 2.大圆柱本身 质量是189.5g，用我们这种方法测出来的是197g，相差7g。 3.验证公式。等式左边1.183347，等式右边1.244553，相差0.061206。 可见这些实验都是有误差的。 我们自己测出来的值出现误差的原因可能和钢带振动幅度有很大关系，因为同一个物体 幅度只要变化一点儿，我们就能在周期上发现直观发现区别。有些质量较大的物体，我们为 了使它达到30次的周期，会把幅度调大。而实验并不是在真空无空气阻力的条件下进行。这 应该会对实验结果造成一定影响。 另外测量l的值，估读时也会具有误差，这就导致等式左右可能不完全相等。 【思考题】 在太空失重的条件下，宇航员是如何测体重的？ 答：宇航员在空间站上称体重时，宇航员坐在特制的振动装置中（已知的装置弹簧劲度 系数）使弹簧发生振动。测量仪通过测量弹簧的振动周期，即可测量出宇航员的体重。篇二： 物理实验-惯性秤-实验报告 班级__信工c班___ 组别______d______

大学物理实验报告范例长度和质量的测量

大学物理实验报告范例长度和质量的测量 TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18】

怀化学院 大学物理实验实验报告 系别物信系年级2009专业电信班级09电信1班姓名张三学号09104010***组别1实验日期2009-10-20 实验项目:长度和质量的测量

【实验题目】长度和质量的测量 【实验目的】 1. 掌握米尺、游标卡尺、螺旋测微计等几种常用测长仪器的读数原理和使用方法。 2. 学会物理天平的调节使用方法，掌握测质量的方法。 3. 学会直接测量和间接测量数据的处理，会对实验结果的不确定度进行估算和分析，能正确地表示测量结果。 【实验仪器】(应记录具体型号规格等，进实验室后按实填写) 直尺(50cm)、游标卡尺(0.02mm)、螺旋测微计(0～25mm,0.01mm),物理天平(TW-1B 型，分度值0.1g ，灵敏度1div/100mg),被测物体 【实验原理】(在理解基础上，简明扼要表述原理，主要公式、重要原理图等) 一、游标卡尺 主尺分度值：x=1mm,游标卡尺分度数：n （游标的n 个小格宽度与主尺的n-1小格长度相等）,游标尺分度值： x n n 1 -（50分度卡尺为0.98mm,20分度的为：0.95mm ）,主尺分度值与游标尺分度值的差值为：n x x n n x =-- 1,即为游标卡尺的分度值。如50分度卡尺的分度值为：1/50=0.02mm,20分度的为：1/20=0.05mm 。 读数原理：如图，整毫米数L 0由主尺读取，不足1格的小数部分l ?需根据游标尺与主尺对齐的刻线数k 和卡尺的分度值x/n 读取：n x k x n n k kx l =--=?1 读数方法（分两步）：

物理实验惯性秤实验报告 2

班级__信工C班___ 组别_＿____D_____＿ 姓名____李铃__＿___ 学号_1１11000０4８_日期＿＿_２０13、3、20＿_＿指导教师__刘丽峰＿＿ 【实验题目】____＿__＿_惯性秤 【实验目的】 ??1、掌握用惯性秤测量物体质量的原理与方法; ?2、学习惯性秤的定标与使用方法; ３、研究重力对惯性秤的影响。 【实验仪器】 ?惯性秤及附件一套,光电控制数字计时器,米尺,天平(公用),水平仪。 【实验原理】 惯性秤的主要部分就是两条相同的弹性钢带(称为 秤臂)连成的一个悬臂振动体A,振动体的一端就是秤 台B,秤台的槽中可放入定标用的标准质量块。A的另 一端就是平台C,通过固定螺栓D把Ａ固定在E座上, 旋松固定螺栓D ,则整个悬臂可绕固定螺栓转动,E座 可在立柱F上移动,挡光片G与光电门H就是测周期 用的。光电门与计时器用导线相连。将秤台沿水平方 向稍稍拉离平衡位置后释放,则秤台在秤臂的弹性恢复 力作用下,沿水平方向作往复振动。其振动频率随着秤 台的载荷的变化而变化,其相应周期可用光电控制的数 字计时器测定,进而以此为基础,可测定负载的惯性质量。立柱顶上的吊竿Ｉ可用来悬挂待测物(一圆柱形物体),另外本仪器还可将秤臂铅垂地安装,研究重力对秤的振动周期的

影响。 根据牛顿第二定律f=ma,可以写成m＝f/a。若以此式作为质量的定义,则称为惯性质量。 在秤臂水平放置时,将秤台沿水平方向拉离平衡位置后释放。秤台及加于其上的负载在秤臂弹性恢复力f作用下,将做水平往复振动,此时重力因与运动方向垂直,对水平方向的运动影响很小,可以忽略不计。当振幅较小时,可以把这一振动当作简谐振动处理。若秤台偏离平衡位置的位移为ｘ时,秤台所受到的弹性恢复力为f=-kx,其中k为悬臂振动体的劲度系数。根据牛顿第二定律,其运动方程可写成 (２-１) 其中m０为振动体空载时的等效质量,ｍ为秤台上加入的附加质量块(砝码或被测物)的质量。当初相为零时,(2-１)式的解可表示为 其中ｘ0为秤台的振幅,其圆频率, 其周期Ｔ则可表示为(2－2) 一、惯性质量的测定与惯性秤的定标 在弹性限度内,即k为常数(更确切的说就是忽略随负载的微小变化)的情况下,对应于空秤与不同负载m1与ｍｘ,由(2-2)式可以分别得到 (2-3) 从(2－3)式中消去k及m０,得:(2-4) 由(２－4)式可见,当已知质量ｍ１时,只要分别测得Ｔ0、Ｔ１与Tx,就可以求得未知质量ｍx。这就就是使用惯性秤测质量的基本原理与方法。这种方法就是以牛顿第二定

用托盘天平测量物体的质量实验报告

用托盘天平测量物体的质量实验报告 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

高山中学探究活动实验报告单 一、实验名称：用天平测固体、液体的质量 二、实验目的：（1）学会用天平测固体、液体的质量，熟练掌握天平的使用方法（2）培养学生动手操作能力，初步知道一些特殊的测量方法。 三、实验器材：天平、砝码、物块、同样大小的烧杯（2个）、装60ml水的量筒 四、实验操作步骤及要求： 1、将天平放在； 2、移动游码到标尺的，调节使天平横梁平衡，指针指在刻度盘中央； 3、将铜块放在天平里，在盘加、减或使横梁再次平衡；将右边托盘中各个砝码的质量相加，再加上，将铜块的质量填于表格中。 4、用同样的方法称出铝块的质量填于表格中，观察数据和物体体积，思考为什么大小一样的物体质量会不同。 5、用天平称出60ml水的质量：在量筒中装入60ml的水，称出空烧杯的质量m1填于表格，将量筒中的水倒在烧杯中，称出烧杯装水后的总质量m2填于表格，则用m2–m1可得所测60ml水的质量填于表格中。 五、实验记录单：

六、反思与拓展：如何测量一颗大头针质量的方法。 答： 七、使用天平常见的问题总结 1、游码未归零问题：游码未置于标尺左端的零刻度线处就将天平调节平衡了，而在称量的过程中又移动了游码的位置。当游码向右移动后，m 物= ；同理，若将游码向左移动后，则m 物= 。 2、物码错位问题：左码右物，被测物体的质量m 物= 。？ 3、砝码不规范问题：如果砝码磨损，读出的数值比物体实际质量 ；如果砝码上粘有其他物质读出的数值比物体的实际质量 。 用天平称量物体的质量实验报告单（答案） 一、实验名称： 用天平测固体、液体的质量 二、实验目的：（1）学会用天平测固体、液体的质量，熟练掌握天平的使用方法 （2）培养学生动手操作能力，初步知道一些特殊的测量方法。 三、实验器材：天平、砝码、物块、同样大小的烧杯（2个）、装60ml 水的量筒 四、实验操作步骤及要求 1、将天平放在水平桌面； 2、移动游码到标尺的零刻度线处，调节平衡螺母 使天 平横梁平衡，指针指在刻度盘中央； 3、将铜块放在天平左盘里，在 右边托盘加、减砝码或移动游码使横梁再次平衡；将右边托盘中各个砝码的质量相加，再加上游码在标尺上的读数，将铜块的质量填于表格中。

《普通物理实验》课程教学指南

《普通物理实验》课程教学指南 《普通物理实验》课程代码为，是我院首批重点建设课程之一，被评选为甘肃省首批精品课程。分为《力学实验》、《热学实验》、《电磁学实验》、《光学和原子物理实验》四部分。总共114学时，在第二学期、第三学期和第五学期开设。 力学实验 《力学实验》是《普通物理实验》中的一个重要组成部分。为进一步加强课程建设，全面提高课程教学水平和教学效果，使学生进一步了解教学内容和教学要求，提高学习的主动性和积极性，让学生了解力学实验课的有关信息，现编制《力学实验》课程教学指南，供学生在实验中使用。 《力学实验》一般在第二学期开设，共42学时，分组循环实验，课程选用的主要教材是甘肃科学技术出版社出版的《物理实验》。与教材有关的主要教学参考书和刊物有： ⑴《大学物理实验》编写组在1998年1月编写由厦门出版社出版的《大学物理实验》。 ⑵龚镇雄，刘雪林在1990年9月编写由北京大学出版社出版的《普通物理实验指导》。 ⑶杨述武在2000年5月主编由高等教育出版社出版的《普通物理实验》（一、力学及热学部分）第三版。 ⑷黄志敬在1991年5月主编由陕西师范大学出版社出版的《普通物理实验》。 ⑸李平舟等在2002年2月主编由西安电子科学技术大学出版社出版的《大学物理实验》。 ⑹曾贻伟等在1989年11月编写由北京师范大学出版社出版的《普通物理实验》。 ⑺赵家凤在2000年6月主编由科学出版社出版的《普通物理实验》。 ⑻方鸿辉，刘贵兴在2000年6月主编由上海科学普及出版社出版的《创造性物理实验》 ⑼历年的《物理实验》杂志。 ⑽历年的《大学物理实验》杂志。 《力学实验》是用实验的方法去观察、研究物理现象、规律。教学目标是应用所学得的理论知识指导实验，从理论和实验的结合上加深、扩展对物理基本概念和规律的认识，加强理论联系实际和提高学生的实验能力。《力学实验》一共有11个，在《普通物理实验》中占总学时的37%，占总成绩的37%，在整个《普通物理实验》中占据重要地位，发挥着训练学生基本技能的重要作用。《力学实验》教学中主要采用自学、讲授、指导、操作、数据处理相结合的方法。《力学实验》主要内容包括： 绪论（9学时） ⑴普通物理实验的地位和作用。 ⑵普通物理实验的过程和各个教学环节的要求。 ⑶实验室规则 测量误差及数据处理 ⑴测量和误差的基本概念。 ⑵测量结果的正确表示。 ⑶误差的估算及其意义。 ⑷有效数字的概念和运算法则。 ⑸数据处理的基本方法。 力学实验（33学时） 实验一长度的测定 实验目的：⑴分别用游标卡尺测量待测物体的尺寸，并求体积。 ⑵利用读数显微镜测量待测物体的尺寸。 ⑶多次测量误差的运算，求绝对误差和相对误差。

单摆验证惯性质量与引力质量相等

用单摆实验证明物体的惯性质量等于引力质量 1.教学目标： 在牛顿第二定律F=ma 中，质量m 为物体的惯性质量，而在万有引力定律F=G r 2 Mm 中， 质量m 为物体的引力质量。本次试验，通过实验理解和认识物体的惯性质量和引力质量的定义概念，并探索引力质量和惯性质量是否想等。 2.实验目的： 理解物体的惯性质量和物体的引力质量。 练习和学会使用单摆。 学会使用秒表和游标卡尺以及正确读数。 3实验原理： 牛顿通过单摆实验得，在θ小于50角度很小时，周期T 与摆长L 成反比，跟g 的平方根成反比，与m 无关，所以物体的惯性质量与引力质量相等。牛顿第二定律中F=ma 中的质量m 为物体的惯性质量，而在万有引力定律 r 2 Mm 中质量为物体的引力质量。在单摆中 物体做简谐振动时（如图所示），重力在切线方向上的分力F= m 引 θsin g 在角度比小的情况下： sin θ=θ 所以 F= m 引 θsin g =m 引g θ 而力F 提供了回到平衡位置上的力，满足 F=m 惯a 所以 F=m 惯a=m 引g θ F=m 惯a 所以

F=m 惯a=m 引g θ 则 m 惯 a=m 引g θ m 引 g θ=L dt θd 2 L m m 惯 引 g ?θ=θ θ -(L m m 惯引g )θ=0 令 L m m 惯 引 g = ω 2 则 L m m 惯 引 g ?θ= ω 2 θ 所以 θ -ω 2 θ=0 Θ=cos A (ωx+?) ω 2 =） （ T 22 λ =L m m 惯 引 g T 2 = g L 4 m m 2 惯引 π T =π 2g L ?m m 引 惯 T 1=π 2g L T =T 1? m m 引 惯 T T 12 2 =m m 引 惯