实验五 惯性秤 - friends Forever

实验十 惯性秤

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，定标用标准质量块（共10块），待测圆柱体（大小各一个）。

三、实验原理

当惯性秤的悬臂在水平方向作微小振动时，其振动周期T 由下式决定

k

m m T i +=02π （1） 式中m 0为振动体空载时的等效质量，m i 为在秤台上插入的附加质量块的质量，k 为悬臂振动体的倔强系数。将(1)式两侧平方，改写成

i m k m k T 2022

44ππ+= （2） 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1、图2所示），如需测量某物体的质量时，可将其置于惯性秤的秤台上，测出周期，就可从定标线上查出对应的质量，即为被测物体的惯性质量。

惯性秤称量质量，是基于牛顿第二定律，是通过测量周期求得质量值；而天平称量质量，是基于万有引力定律，是通过比较重力求得质量值。在失重状态下，无法用天平进行称量质量，而惯性秤可以照样使用，这是惯性秤的优点。

四、实验内容

1．仪器调整

（1）将惯性秤水平固定，然后用水准仪调整使秤台水平；

（2）接好周期测定仪，并调节挡光片和光电门的位置，使秤台运动时，能来回遮

光计时。

2．对惯性秤进行定标，测圆柱体的惯性质量

（1）将惯性秤前端拨开约1cm，然后松开惯性秤，让其自由振动。将周期测定仪上的“周期选择”开关置于10个周期，测得空载时惯性秤振动10次的时间。计算出空秤的振动周期，重复4次，求其平均值T0；

（2）将10个片状砝码依次插入平台内，重复上述测T0的方法，分别测出放入m1,m2,…m10砝码时的振动周期T1,T2,…T10，及对应质量m1，m1＋m2,…；

3. 测定圆柱体的惯性质量。

将片状砝码取下，再将两个待测圆柱体分别放入平台上的圆洞内，用同样的方法测周期，用内插法从定标曲线上求两圆柱体的惯性质量；

4.用天平分别测出两个被测物体的引力质量。

5. 考查重力对惯性秤的影响

(1)水平旋转惯性秤，待测物(圆柱体)通过长约50cm的细线铅直悬挂在秤的圆孔中。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，测其周期。将此周期和前面测定值比较一下，说明二者为何不同？

(2)垂直旋转惯性秤，使秤在铅直面内左右振动，插入标准质量块测周期。将其和

惯性秤在水平方向的周期值进行比较，说明周期变小的原因。

五、数据处理

1．记录测量数据；

2．在直角坐标纸上做出曲线，即定标曲线。用内插的方法求出两个待测圆柱体的惯性质量，与用天平称量的引力质量相比较，分析测量结果。

六、思考题

1．将惯性秤置于不同高度处进行测量同一物体，所测结果是否相同？

2．使用惯性秤应该注意哪些问题？

3.教材p142 回答问题1

打破惯性思维获得成功的例子

打破惯性思维获得成功的例子 导读：我根据大家的需要整理了一份关于《打破惯性思维获得成功的例子》的内容，具体内容：英国物理学家牛顿说过"把简单的事情考虑得很复杂，可以发现新领域;把复杂的现象看得很简单，可以发现新定律。"所以说我们要学会打破常规，逆向思维，下面我为你带来打破... 英国物理学家牛顿说过"把简单的事情考虑得很复杂，可以发现新领域;把复杂的现象看得很简单，可以发现新定律。"所以说我们要学会打破常规，逆向思维，下面我为你带来打破常规的例子，希望能帮到你。 1 美国艾士隆公司董事长布希耐一次在郊外散步，偶然看到几个小孩在玩一只肮脏且异常丑陋的昆虫，爱不释手。布希耐顿时联想到：市面上销售的玩具一般都是形象优美的，假若生产一些丑陋玩具，又将如何?于是，他布置自己的公司研制一套"丑陋玩具"，迅速向市场推出。 这一炮果然打响，"丑陋玩具"给艾士隆公司带来了收益，使同行羡慕不已。于是"丑陋玩具"接踵而来，如"疯球"就是在一串小球上面，印上许多丑陋不堪的面孔;橡皮做的"粗鲁陋夫"，长着枯黄的头发、绿色的皮肤和一双鼓胀而带血丝的眼睛，眨眼时又会发出非常难听的声音。这些丑陋玩具的售价超过正常玩具，但一直畅销不衰，而且在美国掀起了行销"丑陋玩具 "的热潮。 这"丑陋"的灵感获得商业成功，为艾士隆公司广开财源，其根本原因就是抓住了两种消费心理：追求新鲜和逆反心理。

2 某国有两个非常杰出的木匠，技艺难分高下，国王突发奇想，要他们三天内雕刻出一只老鼠，谁的更逼真，就重奖谁，并宣布他是技术最好的木匠。 三天后，两个木匠都交活儿了，国王请大臣们帮助一起评判。 第一位木匠刻的老鼠栩栩如生，连老鼠的胡须都会动，第二位木匠刻的老鼠只有老鼠的神态，粗燥得很，远没有第一位木匠雕刻得精细。大家一致认为是第一位木匠的作品获胜。 但第二位木匠表示异议，他说："猫对老鼠最有感觉，要决定我们雕刻的是否像老鼠，应该由猫来决定。"国王想想也有道理，就叫人带几只猫上来。没想到的是：猫见了雕刻的老鼠，不约而同地向那只看起来并不像老鼠的"老鼠"扑过去，又是啃，又是咬，对旁边的那只栩栩如生的"老鼠"却视而不见。 事实胜于雄辩，国王只好宣布第二位木匠获胜。但国王很纳闷，就问第二位木匠："你是如何让猫以为你刻的是真老鼠的呢?" "其实很简单，我只不过是用混有鱼骨头的材料雕刻老鼠吧了，猫在乎的不是像与不像老鼠，而是有没有腥味。" 3 欧洲篮球锦标赛上，保加利亚与捷克斯洛伐克队相遇，在最后8秒钟时，保加利亚以2分优势，按说已经稳赢了，但保加利亚队叫了暂停。因为比赛采用循环制，保加利亚必须赢球超过5分才能在整个比赛中取胜。重新开赛后，意想不到的事情发生了，保加利亚的队员运球到自己篮下，并投

第二节生活中的惯性

第二节生活中的惯性 第二节生活中的惯性 惯性是物体的一种特性，是指物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质。 生活中有很多应用，如通过拍打可以让衣服运动，而灰尘由于 向东发射，就可以利用地球自转的惯性节省推力．随着地球纬度的变化，各处转动的线速度也不一样，地球转动线速度在赤道处最大，而在南北极最小，几乎为零．所以，发射地点的纬度越高，所需火箭推力也越大。在赤道附近顺着地球自转的方向发射最为省力．

怎样利用物理方法，判断一只鸡蛋是生的还是熟的？ （一）把鸡蛋放在桌上，用手把鸡蛋迅速扭动。离手后观察它的转动情形：如果鸡蛋转动得很顺利，则为熟鸡蛋；反之，如果转动得不顺畅的，则为生鸡蛋。 因为熟蛋被扭动时，蛋白蛋黄全部一同被扭动，故转得顺利。 速地转个不停。这就是转动惯性，芭蕾舞演员也常常利用转动惯性，使身子旋转起来。 进一步观察，我们还会发现，在运动的过程中，转动惯性的大小是可以改变的。花样滑冰运动员在旋转的过程中，速度可以加快，也可以放慢。运动员收拢双臂和悬着的那条腿，转动速度就加

快；平伸双臂，腿也伸开，转动速度明显地慢了下来。 你知道这是什么原因吗？ 平动物体惯性的大小仅与物体质量有关，质量大惯性也大，质量小惯性也小。转动物体的惯性，不但与质量的大小有关，而且与质量的分布有关，质量分布离转动轴远，惯性就大，质量分布离转 西存在于惯性理论中。这不能不说是惯性理论还不完善，还有需要探究和解决的问题。需要指出，现在惯性理论中的问题对牛顿力学的应用影响不大，但有问题不解决总不是科学自身的态度和诉求。 再者，学物理就涉及惯性，而惯性知识在力学中是个老大难问

中考物理试题—牛顿第一定律_惯性(最新整理)

2008年中考物理试题分类汇编—牛顿第一定律惯性 20（08大连）下列现象中，属于利用惯性的是(C) A．汽车急刹车时，乘客的身体会向前倾 B．火车启动后，速度越来越大 C．从枪口射出的子弹在空中飞行，并击中目标 D．百米赛跑运动员到达终点后，不能立即停下来 4（08上海）如图3所示，小朋友从滑梯上滑下，其重力势能__________(选填“增大”或“减小”)，他与滑梯接触面间的摩擦是__________摩擦(选填“滚动”可“滑动”)。当他滑至水平面进，还会继续向前运动，是由于他具有___________________。 答案：减小；滑动；惯性 5（08广东）如图1(a)所示，木块与小车一起向右做匀速直线运动，某时刻观察到如图l(b)所示的现象．由此可判断B A．小车突然加速运动B．小车突然减速运动 C．小车保持匀速运动D．小车可能做加速、也可能做减速运动 11（08吉林）断开电风扇的开关后．电风扇的叶片不能立即停止转动是因为叶片具有_______，过一会儿叶片慢慢停下来是因为叶片受到_______作用。 1I答案：惯性阻力（或摩擦力；或摩擦阻力；或空气阻力）19（08辽宁）下列事例中利用惯性的是：AD A．跳远时要助跑B．小型汽车的司机和前排乘客要系安全带C．苹果从树上落下D．拍打衣服可以去掉衣服上的尘土 4（08南宁）用力打击一摞棋子中最下面的一个时，上面的棋子不会随下面的棋子飞出。这是因为上面的棋子B A．不受到力的作用B．具有惯性 C．没有惯性D．受到空气阻力的作用 5（08鸡西）在运动场上常见到这样一些场景，其中表现出的现象不能用惯性知识解释的是( D) A．短跑运动员跑到终点后不能立即停下来 B．跳远运动员要助跑一段距离才起跳

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

打破惯性思维的故事

打破惯性思维的故事 打破惯性思维的故事1多年前在课堂上学过《曹冲称象》：年幼的曹冲在大人们束手无策的时候，想出用石头装船的办法，令大人们啧啧称奇!在老师的讲解下，我至今也很敬佩这位古代著名小孩。 但最近情况有变，我在一本书上看见：某少年竟然批评曹冲的行为愚蠢!因为曹冲称象的时候，有很多士兵在场，让士兵们代替石头上船就行了，何必来回搬运那些笨重的石头!打破惯性思维的故事2欧洲篮球锦标赛上，保加利亚与捷克斯洛伐克队相遇，在最后8秒钟时，保加利亚以2分优势，按说已经稳赢了，但保加利亚队叫了暂停。 因为比赛采用循环制，保加利亚必须赢球超过5分才能在整个比赛中取胜。 重新开赛后，意想不到的事情发生了，保加利亚的队员运球到自己篮下，并投入篮框，全场都凝固了，保加利亚队是否疯了。 裁判宣布打平要加赛时，大家才恍然大悟，在加时赛中，保加利亚赢了6分，最终赢得了比赛。 不可思议的方法，解救了保加利亚队。 打破惯性思维的故事3以前医生诊断病人是否得了贲门癌，主要是借助听诊器听病人吞水在食道下部的贲门处发出的声音，根据其是否正常来判断食道有无癌变。 这种诊断方法，不同的医生往往由于听觉和分辨能力的差异而作出不同的判断，严重的会造成误诊。

为了能够提高诊断的准确性，山东医学院的两位医生向山东大学电子系求助，希望能研制出一种能将病人吞水的声信号图形化的仪器。 山东大学几位科研人员接受这一任务后，将实现的目标分解成录音、声音转换和热笔描图三个功能组块。 录音有现成的磁记录技术可以采用，声音转换和热笔描图也有现成技术可以借鉴。 他们通过想象，采用磁记录技术，利用快录慢放的方法，将1000赫音频变为100赫，通过声电转换装置，将吞水声音信号变为电信号，再用心图仪上的热笔描绘出音图。 就这样，根据既定的目标，将磁记录，声电转换，热笔描记等己有技术加以重新组合配装，便发明了“吞水音图描记仪。 它不仅获得了国家的新型发明专利，还在第14届日内瓦国际发明博览会一举捧回金奖。 所以，爱因斯坦说：“找出已知装备的新组合的人，就是发明家。 前苏联的科学家运用逆向思维，变向下压冰为向上推冰，即让破冰船潜入水下，依靠浮力从冰下向上破冰。 新的破冰船设计得非常灵巧，不仅节约了许多原材料，而且不需要很大的动力，自身的安全性也大为提高。 遇到较坚厚的冰层，破冰船就像海豚那样上下起伏前进，破冰效果非常好。

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

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），

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

惯性定义

惯性定义 一、惯性就是一切物体的固有属性,无论就是固体、液体或气体,无论物体就是运动还就是静止,都具有惯性。一切物体都具有惯性。 惯性定义:我们把物体保持运动状态不变的属性叫做惯性。惯性代表了物体运动状态改变的难易程度。惯性的大小只与物体的质量有关。质量大的物体运动状态相对难于改变,也就就是惯性大;质量小的物体运动状态相对容易改变,也就就是惯性小。 当您踢到球时,球就开始运动,这时,因为这个球自身具有惯性,它将不停的滚动,直到被外力所制止。任何物体在任何时候都就是有惯性的,它要保持原有的运动状态。 幻想 北京有个人,曾提出选一个无风的日子,乘坐气球在高空观瞧大地向东移动,以此来环 游世界,这就是否可行呢？显然不能,但这又就是为什么呢？这就就是惯性。当有人乘坐气球离开地球表面时,由于惯性,人与气球仍以地球自转的速度运动着。 注意 1、惯性不等同于惯性定律。惯性就是物体本身的性质,而惯性定律讲的就是运动与力的关系(力不就是维持物体运动的原因,力就是改变物体运动的原因)。 2、惯性就是物体固有的一种属性,不能说“由于惯性的作用”。 二、辨析与区别 (一)与“第一定律”的区别 “惯性”与“惯性定律”不就是同一概念,不能混为一谈。它们的区别:惯性就是一切物体固有的属性,就是不依外界(作用力)条件而改变,它始终伴随物体而存在。牛顿第一定律则就是研究物体在不受外力作用时如何运动的问题,就是一条运动定律,它指出了“物体保持匀速直线运动状态或静止状态”的原因。而惯性就是“物体具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态”的特性;两者完全不同。为何牛顿第一定律又叫惯性定律,就是因为定律中所描述的现象就是物体的惯性的一个方面的表现,当物体受到外力作用(合外力不为零)时,物体不可能保持匀速直线运动状态或静止状态,但物体力图保持原有运动状态不变的性质(惯性)仍旧表现出来。 (二)与“力”的区别 “惯性”与“力”不就是同一概念,“子弹离开枪口后还会继续向前运动”,“水平道路上运动着的汽车关闭发动机后还要向前运动”这些都就是惯性。惯性与力的区别: ①物理意义不同;惯性就是指物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质;而力就是指物体对物体的作用。惯性就是物体本身的属性,始终具有这种性质,它与外界条件无关;力则只有物体与物体发生相互作用时才有,离开了物体就无所谓力。 ②构成的要素不同:惯性只有大小,没有方向与作用点,而大小也没有具体数值,无单位;力就是由大小,方向与作用点三要素构成,它的大小有具体的数值,单位就是牛。 ③惯性就是保持物体运动状态不变的性质;力作用则就是改变物体的运动状态。 ④惯性的大小只与物体的质量有关,而力的大小跟许多因素有关(视力的种类而定)。 “物体惯性”与“外力作用”的辨证关系 物体的惯性与外力作用这一对矛盾的对立统一,形成了宏观物体的形形色色的各种复杂的运动。如果没有外力,物体也就没有复杂多样的运动形式;如果没有惯性,物体的运动状态改变不需要力的作用。只有当我们理解了惯性与外力作用的辨证关系,就不难解释惯性现象。例如“锤子松了,把锤把的一端在物体上撞几下,锤头就能紧套在锤柄上”这就是因为锤与柄原来

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

九年级上册物理惯性现象例题

惯性现象 一、知识回顾 惯性【重点】 （1）定义：物体保持原来运动状态不变的特性叫惯性 （2）性质：惯性是物体本身固有的一种属性。一切物体任何时候、任何状态下都有惯性。惯性不是力，不能说惯性力的作用，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的速度、物体是否受力等因素无关。物体质量就有惯性。 （3）防止惯性的现象：汽车安装安全气襄, 汽车安装安全带；利用惯性的现象：跳远助跑可提高成绩, 拍打衣服可除尘 （4）解释现象： 例：汽车突然刹车时，乘客为何向汽车行驶的方向倾倒？ 答：汽车刹车前，乘客与汽车一起处于运动状态，当刹车时，乘客的脚由于受摩擦力作用，随汽车突然停止，而乘客的上身由于惯性要保持原来的运动状态，继续向汽车行驶的方向运动，所以乘客向汽车行驶的方向倾倒。 二、典型例题 例1：一杯水放在列车内的水平桌面上，如果水面突然发生了如图所示的变化，则列车的运动状态可能发生的变化是（） （1）列车突然向右启动； （2）列车突然向左启动； （3）列车向右运动时突然刹车； （4）列车向左运动时突然刹车． A．（1）或（2） B．（1）或（3） C．（2）或（3） D．（2）或（4）

分析：本题中水面发生了变化，这属于惯性现象，所以解答本题需要根据惯性知识去分析． 解答：由图可知：水面向右倾斜．水面发生倾斜的原因是由于水具有惯性． （1）列车突然向右启动，杯子由于受到桌子的摩擦力，会随列车一起向右运动，而杯子中的水由于惯性还将保持原来的静止状态，此时水面会向左倾斜； （2）列车突然向左启动，杯子由于受到桌子的摩擦力，会随列车一起向左运动，而杯子中的水由于惯性还将保持原来的静止状态，此时水面会向右倾斜； （3）列车向右运动时突然刹车，杯子由于受到桌子的摩擦力，会随列车突然停止，而杯子中的水由于惯性还将保持原来的运动状态向右运动，所以此时水面会向右倾斜； （4）列车向左运动时突然刹车，杯子由于受到桌子的摩擦力，会随列车突然停止，而杯子中的水由于惯性还将保持原来的运动状态向左运动，所以此时水面会向左倾斜； 故选C． ——————————————————————————————————————————————————————— 例2：（2011·鞍山）坐在公共汽车里的人，身体突然向前倾，这可能是由于汽车（） A．突然减速前进B．突然加速前进 C．向前行驶时突然刹车 D．突然启动前进 分析：物体保持原来的运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都具有惯性． 解答：坐在行驶的公共汽车里，当汽车向前行驶时突然刹车或突然减速，人的下身随汽车一起停止或速度减小，由于惯性，其上身仍要保持原来的运动状态继续向前运动，所以身体会突然向前倾倒，所以坐在公共汽车里的人，身体突然向前倾，这可能有两种情况：①突然减速，②行驶时突然刹车． 故选A、C． ———————————————————————————————————————————————————————

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？

惯性的例子

惯性的例子 1.纸飞机离开手以后，还会继续飞行。 2.星际探测仪,一经脱离地球引力范围，不需要用发动机就可保持飞行。 3.锤头松了，只要把锤柄在固定的物体上撞几下，锤头就牢牢地套在锤柄上了。 4.跳远时利用助跑，使自己跳得更远。 5.车启动或者突然加速时，人会向后靠。 6.紧急刹车或者突然停下时，人会向前倾。 7.汽车左转弯时，人会向右靠。右转弯时，人会向左靠。 8.子弹离开枪口后还会继续向前运动。 9.拍去衣服上的灰尘。10.扔铅球时，铅球离手飞了出去。11.火车上用铲子送煤，铲子到炉口煤就进炉子了。12.用手扔出球时，球仍然会用力的方向飞。13.在停止给汽车加速后，汽车会继续滑行一段时间。 不利：1。刹车时的惯性现象（、刹车、），乘客向前倒2。走路时绊石头、踩西瓜皮，通常会跌到（突然被一石块绊了一下，脚停止前进，身子仍会向前行，因此会摔倒，这都是由于你具有惯性而产生的现象．）3。;大货车从坡顶下坡时，速度会越来越大，当货车遇到紧急情况刹车时，由于强大的惯性，速度仍会很大，且会驶出很长一段距离才能停下，这样造成的车祸是很惨重的．4。汽车突然起动，人向后倒5。高速公路上，几辆车行使，第一辆刹车，随后几辆会相撞。 利用：1。撞击可以使锤头、斧头紧套在把上2。使劲甩手可把手上的水甩掉3。拍打衣服可除去灰尘（用力地甩衣服，抖落上面的灰尘，就是惯性的利用．甩衣服时，灰尘和衣服一起运动，衣服突然停止时，灰尘仍要保持原来的运动，就会离开衣服，这就是利用了灰尘的惯性．）4。飞机在投掷救灾物资（飞机在投掷救灾物资时，应在未到达目标前投放，因为物资和飞机一起运动，离开飞机后，并不是竖直下落，而要保持原来向前运动的状态．因此物资下落时是一边向前运动，一边向下运动的．)5。有了惯性子弹能飞出去

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______

关于惯性的思考

对惯性的思考 作者：魏美莲 单位：日照市五莲县街头镇初级中学 摘要：对经典力学范围内现行的惯性观提出了不同的看法，认为对于惯性要区分：个别研究对象的性质与存在的性质；保持某种状态的性质与改变某种状态的性质；物理学规律的动力学特性与审美性。惯性与物体运动状态变化的关系；惯性定律与牛顿第二定律的关系；惯性与具体物体的质量的关系；惯性定律的表述方式。 关键词：惯性；存在；状态；质量 惯性是经典力学中的一个基本概念，同时它又是人们日常生活中的一个基础性观念，并且惯性问题也是经常被物理学界讨论的一个话题。可是，尽管经典力学经过了漫长的发展时期，大部分的物理教师在此问题上还存在着很多的困惑，从几个方面对惯性进行理解。 一、惯性的意义 惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质（1）。一个物体，只要不受外力作用，原来静止的就会一直静止下去，而原来运动的则会一直作匀速直线运动。这里的问题在于：惯性是否是物体的性质？依据牛顿第一运动定律，任何物体均具有惯性。因而，看来惯性不是被研究物体的性质，因为这一性质是一切物体所具有的，也就是说它与物体的个别特征无关。因而，惯性只能是存在的一个特征，是存在于物体周围的一种条件，一种约束。 惯性不是个别存在物的性质，个别存在物只是惯性的显现者，惯性的本质与个别存在物的特性无关。从而我们就不能用反映个别存在物性质的量（例如质量）来测度惯性。因为惯性作为存在的一种显现，并无大小可言，它只是存在之状态的表达。 二、惯性与物体运动状态变化的难易程度无关 通常认为质量是物体惯性大小的量度是据于这样的理由：质量大的物体在相同的力作用下其运动状态不容易改变。这是由牛顿第二定律所得到的基本结论。而事实上物体运动状态是否变化，物体运动状态的变化是难还是容易是与惯性无关的。惯性所揭示出的物体之性质不在于其使（或抗拒）物体运动状态的改变或代表改变的难易程度的能力，而在于它的保持某种特定状态（静止或匀速直线运动）的本领，因而惯性与物体的质量无关。倘若惯性与物体的质量有关的话，则我们也可以说力与惯性也有关系。因为对于相同质量的物体而言，力越小其运动状态就越难改变。因而，也即力越小物体的惯性越大。事实上，在惯性概念发展的最初时期，牛顿就将惯性与力进行等价的思考，当然现在大家知道牛顿的把惯性等同于力的思想是错的了。如果要说质量与惯性确有联系的话，也只能从这样的一个视角来看：惯性是由其表现物体周围存在着的与时空有关的天体质量分布情况决定着的性质。 惯性是一种令人十分安全的、舒适的、和谐的存在之性质，它使物体的存在行为非常简单，而人们也往往由于常见到这种存在的简单性而忽视了它的深层含义。静止的永远静止，运动的永远作匀速直线运动，惯性就是将存在如此单调而重复地显现在人们眼前。凡是背离了这两种物体的存在情况而用惯性去解释其存在原因的，作者以为均属一种不当的诡辩行为。可是这种诡辩行为不仅麻木了人的脑神经而且充斥着各种各样的教科书，看一些下面的例子。 例1．惯性也有不利的一面，高速行驶的车辆因惯性而不能及时制动常造成交通事故。所以，在城市的市区，对机动车的车速都有一定的限制，以利于行车安全。（2） 在这里，不能及时制动是由于惯性还是由于制动力不够大？略作思考，读者就可判断出是由于后者。将惯性看成一种破坏力是十分荒唐的。而发生交通事故的真正原因是，由于车辆质量较大，而相应的制动力在如此质量的物体上所产生的加速度很小，不能使车辆很快地减速，从而在短时间内停下来。倘若对于质量较大的车辆来说制动力也允许更大，那么作者认为还是可以在一定的时间内制动车辆的。

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