磁懸浮動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)_第1頁(yè)
磁懸浮動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)_第2頁(yè)
磁懸浮動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)_第3頁(yè)
磁懸浮動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)_第4頁(yè)
磁懸浮動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)_第5頁(yè)
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關(guān)于磁懸浮動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)第1頁(yè),共19頁(yè),2022年,5月20日,14點(diǎn)14分,星期五【實(shí)驗(yàn)儀器】DHSY-1磁懸浮動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)儀1套磁懸浮小車3輛,參考質(zhì)量分別為:466g、463g、468g。測(cè)試架(含2光電門)2臺(tái),可在導(dǎo)軌上移動(dòng),輕易不能取下,但固定螺帽可擰出。HZDH磁懸浮導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)智能測(cè)試儀DHSY-1普通電源線1根,2米卷尺1把,水泡3只。1.手柄2.光電門Ⅰ3.磁浮滑塊4.光電門Ⅱ5.導(dǎo)軌6.標(biāo)尺7.角度尺8.基板9計(jì)時(shí)器第2頁(yè),共19頁(yè),2022年,5月20日,14點(diǎn)14分,星期五HZDH磁懸浮導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)智能測(cè)試儀DHSY-1“功能”置于“加速度”第3頁(yè),共19頁(yè),2022年,5月20日,14點(diǎn)14分,星期五【實(shí)驗(yàn)原理】一、瞬時(shí)速度的測(cè)量二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究第4頁(yè),共19頁(yè),2022年,5月20日,14點(diǎn)14分,星期五測(cè)量量1、作圖線:2、作圖線:3、作圖線:第5頁(yè),共19頁(yè),2022年,5月20日,14點(diǎn)14分,星期五三、水平狀態(tài)下磁懸浮小車阻力加速度的測(cè)量四、導(dǎo)軌傾斜時(shí),斜面傾角、速度、加速度關(guān)系的測(cè)試G1、動(dòng)摩擦加速度與斜面傾角的關(guān)系:2、考察外力與阻力的關(guān)系:第6頁(yè),共19頁(yè),2022年,5月20日,14點(diǎn)14分,星期五五、重力加速度的測(cè)定及消減導(dǎo)軌中系統(tǒng)誤差的方法1、重力加速度的測(cè)定:2、重力加速度的修正:已修正測(cè)量結(jié)果=測(cè)得值(或其平均值)-已定系差……第7頁(yè),共19頁(yè),2022年,5月20日,14點(diǎn)14分,星期五【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟】一、學(xué)習(xí)導(dǎo)軌的水平調(diào)整,熟悉磁懸導(dǎo)軌和智能速度加速度測(cè)試儀的調(diào)整和使用二、勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究:1、檢查測(cè)試儀的測(cè)試準(zhǔn)備(1)檢查測(cè)試儀中數(shù)字顯示的參數(shù)值是否與光電門檔光片的間距參數(shù)相符,否則必須加以修正。(2)檢查“功能”是否置于“加速度”。2、明確本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容研究的內(nèi)容,需要測(cè)量的數(shù)據(jù)。3、將斜面傾角調(diào)為θ=20~30;p0=20cm,按下表要求,每次將小車從同一位置靜止釋放,將測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)入表格一第8頁(yè),共19頁(yè),2022年,5月20日,14點(diǎn)14分,星期五三、水平狀態(tài)下磁懸浮小車阻力加速度的測(cè)量1、調(diào)整導(dǎo)軌水平;2、將兩個(gè)光電門放置在合適的位置上,兩個(gè)光電門的距離可以是任意的,但應(yīng)大于50cm;3、設(shè)置測(cè)試儀為加速度工作模式,并按“開始”按鈕;4、將磁懸浮小車放入第一光電門左側(cè)的導(dǎo)軌中,用手輕推一下小車,讓其以一定的初速度從左向右運(yùn)動(dòng)經(jīng)過第二光電門,測(cè)量并記錄小車阻力加速度;計(jì)入表格二5、用不同的力度和初速度重復(fù)多次,測(cè)出阻力加速度;6、比較每次測(cè)量的結(jié)果,參看有何規(guī)律,計(jì)算阻力加速度的平均值。水平狀態(tài)下磁懸浮小車阻力加速度的測(cè)量四、研究動(dòng)摩擦加速度af與斜面傾角θ之間的關(guān)系、重力加速度的測(cè)量及驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)改變斜面傾角,多次測(cè)量各個(gè)傾角時(shí)滑塊的加速度計(jì)入表格三第9頁(yè),共19頁(yè),2022年,5月20日,14點(diǎn)14分,星期五表格1:勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究θ=20;p0=20cmp1=40cmipiΔxi(cm)v0(cm/s)vi(cm/s)Δti(ms)Δti(100ms)Δxi/Δti(cm/s)(vi)2ai14020

25030

36040

47050

58060

69070

710080

8110100

表格一勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究分別作出;;圖線。若所得均為直線,則表明滑塊作勻變速直線運(yùn)動(dòng),由直線斜率與截距求出與

,將與上列數(shù)據(jù)表中比較,并加以分析和討論【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格與處理要求】第10頁(yè),共19頁(yè),2022年,5月20日,14點(diǎn)14分,星期五導(dǎo)軌調(diào)水平后,任意給小車一個(gè)初速度使之依次通過光電門1和2,測(cè)得的數(shù)據(jù)值表格二水平狀態(tài)下磁懸浮小車阻力加速度的測(cè)量iV1(cm/s)V2(cm/s)af(cm/S2)平均值af(cm/S2)1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

結(jié)論:由表格二,得出導(dǎo)軌水平放置時(shí),小車以一定初速度經(jīng)過導(dǎo)軌求得的摩擦力加速度的平均值為cm/S2,方向與小車運(yùn)動(dòng)方向相反。表格二水平狀態(tài)下磁懸浮小車阻力加速度的測(cè)量第11頁(yè),共19頁(yè),2022年,5月20日,14點(diǎn)14分,星期五表格3測(cè)量動(dòng)摩擦加速度af與斜面傾角θ之間的關(guān)系、重力加速度的測(cè)量及驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)改變斜面傾角,多次測(cè)量各個(gè)傾角時(shí)滑塊的加速度,計(jì)入表格2:

123

45678

1

1.3

1.5

1.8

2

2.5

3

表格三

測(cè)量動(dòng)摩擦加速度af與斜面傾角θ之間的關(guān)系、重力加速度的測(cè)量及驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)第12頁(yè),共19頁(yè),2022年,5月20日,14點(diǎn)14分,星期五表格四研究動(dòng)摩擦加速度af與斜面傾角θ之間的關(guān)系及驗(yàn)證牛頓第二定律iθi(度)sinθigsinθiaiafi=ai-gsinθi平均值af(cm/S2)F=mgsinθi-maf注:表中數(shù)據(jù)由表格3所得1000

m=kg210.01744417.09469

31.30.02267622.22232

41.50.02616425.64041

51.80.03139530.76694

620.03488234.18418

72.50.04359742.72534

830.05230951.26326

結(jié)論:根據(jù)上述數(shù)據(jù),可以作afi~

θi曲線,得出在一定角度范圍內(nèi),動(dòng)摩擦加速度近似相等,所以可以取的平均值作為小角度時(shí)的動(dòng)摩擦加速度af,根據(jù)上表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),作曲線,并給出實(shí)驗(yàn)結(jié)論根據(jù)上表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),作曲線,并給出實(shí)驗(yàn)結(jié)論根據(jù)表格三的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),按下表要求,填入相應(yīng)數(shù)據(jù)。

第13頁(yè),共19頁(yè),2022年,5月20日,14點(diǎn)14分,星期五五、重力加速度的測(cè)定及消減導(dǎo)軌中系統(tǒng)誤差的方法1、重力加速度的測(cè)定:2、重力加速度的修正:第14頁(yè),共19頁(yè),2022年,5月20日,14點(diǎn)14分,星期五實(shí)驗(yàn)報(bào)告基本要求:字跡清晰,文理通順,圖表正確,數(shù)據(jù)完備和結(jié)論明確內(nèi)容包括:

(1)實(shí)驗(yàn)名稱(2)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?)實(shí)驗(yàn)儀器:型號(hào)名稱(重要參數(shù))(4)實(shí)驗(yàn)原理:原理闡述、原理圖、分析示意圖、主要計(jì)算公式(5)實(shí)驗(yàn)步驟

(6)數(shù)據(jù)處理:原始數(shù)據(jù)重新列表并計(jì)算處理、用坐標(biāo)紙描繪圖線或相應(yīng)軟件作圖線。(7)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:給出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,并分析(8)誤差分析:重要實(shí)驗(yàn)誤差來源(9)作業(yè):均為實(shí)驗(yàn)要求思考題1

(10)教師簽字?jǐn)?shù)據(jù)!!!第15頁(yè),共19頁(yè),2022年,5月20日,14點(diǎn)14分,星期五表格1:勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究θ=20;p0=20cmp1=40cmipiΔxi(cm)v0(cm/s)vi(cm/s)Δti(ms)Δti(100ms)Δxi/Δti(cm/s)100(vi)2ai平均加速度1402023.4641.55612.86.12832.6370757217.26402529.5229.632503023.248.14842.128.421235.6243765723.17459629.613604023.2154.231036.9410.369438.5750380929.40892929.914705023.7958.741151.9811.519843.4035313134.50387630.335806020.9263.821484.7514.847540.4108435840.72992428.896907023.1567.381477.7314.777347.3699525645.40064429.9371008023.3772.021664.5416.645448.0613262551.86880429.22例:數(shù)據(jù)處理第16頁(yè),共19頁(yè),2022年,5月20日,14點(diǎn)14分,星期五導(dǎo)軌調(diào)水平后,任意給小車一個(gè)初速度使之依次通過光電門1和2,測(cè)得的數(shù)據(jù)值iV1(cm/s)V2(cm/s)af(cm/S2)平均值af(cm/S2)125.9323.52-1.66-2.351231.9729.35-2.22333.7531.57-1.98434.4631.35-2.83536.4634.09-2.33638.4235.86-2.67739.5437.36-2.36839.836.73-3.28940.6638.85-2.021046.0245.23-2.16結(jié)論:由表2,得出導(dǎo)軌水平放置時(shí),小車以一定初速度經(jīng)過導(dǎo)軌求得的摩擦力加速度的平均值為2.35cm/S2,方向與小車運(yùn)動(dòng)方向相反。表格3測(cè)量動(dòng)摩擦加速度af與斜面傾角θ之間的關(guān)系、重力加速度的測(cè)量及驗(yàn)證牛頓第二定律

12

45678

113.4513.1813.4513.2913.5213.8213.6713.4613.481.318.1618.5318.418.618.6318.4718.3218.4118.441.521.7821.2121.3421.5721.5721.6321.5421.5421.521.827.0226.7926.9827.0527.5827.4627.0126.7727.08230.4530.4929.8529.729.6929.9330.5630.230.12.538.7138.0638.6738.7238.1438.1438.0738.4638.37347.8348.2448.9847.0347.1549.146.747.4547.81二、水平狀態(tài)下磁懸浮小車阻力加速度的測(cè)量三、改變斜面傾角,多次測(cè)量各個(gè)傾角時(shí)滑塊的加速度,計(jì)入表格3:第17頁(yè),共19頁(yè),2022年,5月20日,14點(diǎn)14分,星期五表四研究動(dòng)摩擦加速度af與斜面傾角θ之間的關(guān)系及驗(yàn)證牛頓第二定律注:表中數(shù)據(jù)由表格3所得iθi(度)sinθigsinθiai(CM/S2)afi=ai-gsinθi平均值af(cm/S2)F=mgsinθi+maf(N)1000-2.351-2.351

m=444.6kg210.01744417.0946913.48-3.614688515-3.87101907859.9320831.30.02267622.2223218.44-3.78231735381.9842441.50.02616425.6404121.52-4.12040712695.6779251.80.03139530.7669427.08-3.686943589120.39768620.03488234.1841830.1-4.0841751133.824672.50.04359742.7253438.37-4.355342455170.5930

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