傅科摆试验汇报.docx

傅科摆试验汇报 篇一：　　班级：电气112学号：1108140728 姓名：杨雪飞 大　　物演示试验汇报　　项目名称：　　傅科摆演示试验　　试验目标：　　经过傅科摆演示，观察和了解地球的自转规律加深对科氏奥利力的了解 简单操作：　　1、将单摆拉开一定角度（不要超出底盘限定的范围），使其在竖直平面内摆动　　2、调整底盘上的定标尺，使其方向和单摆的摆动方向一致 试验现象：经过一段时间（大约1-2小时），单摆的摆动面和定标尺方向的夹角发生改变（大约10　　——20度）　　原理分析：　　地球自西向东旋转，其角速度ω的方向沿地轴指向北极（ζ轴）处于北半球某点的运动　　物体速度为υ，那么该物体所受的科氏奥利力的表示式为：f=2mv×ω.科氏奥利力f的方向　　垂直于一个平面，这个平面是由υ和?的方向所组成的平面，因此f垂直于υ，使υ发生偏转傅科摆的演示直接证实了地球自西向东的自转在地球的两级，傅科摆的摆动平面24　　小时转一圈，而在赤道上，傅科摆没有方向旋转的现象；在两极和赤道之间的区域，傅科摆　　方向的旋转速度介于二者之间傅科摆在地球的不一样地点旋转的速度不一样，说明了地球表面　　不一样地点的线速度不一样，所以，傅科摆能够用来确定摆所处的纬度。

试验拓展：1851年,法国著名物理学家傅科(foucaultjeanbernarleon)为验证地球自转进行了一系　　列壮观的试验,所用的试验装置被后人称为傅科摆.这也是人类第一次用来验证地球自转的实　　验装置.该装置能够显示因为地球自转而产生科氏奥利(coriolis)力的作用效应,也就是傅科　　摆振动平面绕铅垂线发生偏转的现象,即傅科效应实际上这等同于观察者观察到地球在摆下　　的自转　　傅科摆的摆锤直径0.30m,摆锤质量28kg,摆线长达67m,对于这 样的庞然大物,通常的大学试验室根本无法容纳得下,更不用说在课堂受骗堂演示 因地球自转角速度极小(ω≈10-5/s),故傅科摆振动平面偏转周期t≥105s.为了达成既　　能模拟傅科摆在地球自转影响下产生的傅科效应,同时又可大大缩短演示时间的双重目标,可　　以设计一匀角速转动的转盘来模拟地球的自转，然后考虑用置于该非惯性系中单摆的微小振　　动来近似傅科摆在地球的南、北两极点的运动 因为转盘的转动角速度可任意选定,从而可人为控制摆振动平面的偏转周期但角速度太　　大时不便观察,太小时则周期过大使演示时间过长因此应适宜的选择转盘角速度篇二：大　　学物理演示试验汇报 试验一 锥体上滚　　试验目标：　　1．经过观察和思索双锥体沿斜面轨道上滚的现象，使学生加深了解在重力场中物体总是　　以降低重心，趋于稳定的运动规律。

　　2．说明物体含有从势能高的位置向势能低的位置运动的趋势，同时说明物体势能和动能　　的相互转换　　试验仪器：锥体上滚演示仪 图1，锥体上滚演示仪　　试验原理：　　能量最低原理指出：物体或系统的能量总是自然趋向最低状态本试验中在低端的两根　　导轨间距小，锥体停在此处重心被抬高了；相反，在高端两根导轨较为分开，锥体在此处下　　陷，重心实际上降低了试验现象依然符合能量最低原理　　试验步骤：　　2．将双锥体置于导轨的低端，松手后双锥体向高端滚去；　　3．反复第2步操作，仔细观察双锥体上滚的情况　　注意事项：　　1．移动锥体时要轻拿轻放，切勿将锥体掉落在地上　　2．锥体开启时位置要正，预防它滚动时摔下来造成变形或损坏 试验二 陀螺进动　　试验目标：　　演示旋转刚体（车轮）在外力矩作用下的进动　　试验仪器：陀螺进动仪 图2陀螺进动仪　　试验原理：　　陀螺转动起来含有角动量l,当其倾斜时受到一个垂直纸面向里的重力矩(r×mg)作用,　　依据角动量原理, 其方向也垂直纸面向里下一时刻的角动量l+△l向斜后方,陀螺将不会倒下,而是作进动　　试验步骤：　　用力使陀螺快速转动，将其倾斜放在支架上，放手后陀螺不但绕其自转轴转动，而且自　　转轴还会绕支架旋转。

这就是进动现象　　注意事项：　　注意保护陀螺，快要停止转动时用手接住,以免掉到地上摔坏试验三 弹性碰撞仪　　试验目标：　　1. 演示等质量球的弹性碰撞过程，加深对动量原理的了解　　2. 演示弹性碰撞时能量的最大传输　　3. 使学生对弹性碰撞过程中的动量、能量改变过程有更清楚的了解　　试验仪器：弹性碰撞仪 图3，弹性碰撞仪　　试验原理：　　由动量守恒和能量守恒原理可知：在理想情况下，完全弹性碰撞的物理过程满足动量守　　恒和能量守恒当两个等质量刚性球弹性正碰时，它们将交换速度多个小球碰撞时能够进　　行类似的分析实际上，因为小球间的碰撞并非理想的弹性碰撞，还是有能量损失的，故最　　后小球还是要静止下来　　试验步骤：　　1．调整固定摆球的螺丝，尽可能使摆球的中心处于同一直线上；　　2．拉起最左边的一个摆球，释放，让其撞击其它的摆球，能够观察到最右侧的一个球立　　即摆起，其振幅几乎等于左边小球的摆幅；　　3．同时拉起左侧的两个、三个或四个摆球，释放，让其撞击剩下的摆球，可观察到另一　　侧相同数目标摆球立刻摆起，其摆幅几乎等于被拉起摆球的摆幅　　注意事项：　　1．随时注意保持7个摆球的球心处于同一直线上；　　2．球的摆幅不要太大，不然效果反而不好；　　3. 不要用力拉球，以免悬线断开。

试验四 伯努利悬浮球　　试验目标：　　了解伯努利原理及试验现象　　试验仪器：伯努利悬浮球篇三：傅科摆试验 傅科摆试验　　才旺顿珠、贺闽捐　　一、傅科介绍　　1819年，让·傅科生于巴黎傅科从小喜爱动手做试验，最初傅科学习的是医学， 以后才转行学习物理学1862年，傅科使用旋转镜法结果的测定了光速为289 000km/s，这是当初相当了不起的成绩，所以她被授予了骑士二级勋章另外，傅科还在试验物理方面做出了部分贡献比如改善了摄影术、拍摄到了钠的吸收光谱(不过解释是由基尔霍夫做出的)　　傅科 傅科摆试验的第二年，即1852年，她制造出了回转仪(陀螺仪)--也就是现　　代航空、军事领域使用的惯性制导装置的前身另外，她还发觉了在磁场中的运动圆盘因电　　磁感应而产生涡电流，这被命名为傅科电流当然，不能忘记的是傅科摆试验，因为这个非　　常简单的演示了地球自转现象的试验，傅科取得了荣誉骑士五级勋章　　二、历史背景　　1616年伽利略接收罗马教廷的审判，当她被迫认可 地心说 的时候，有些人记载说，伽利　　略喃喃自语道:可是地球依然在动啊!伽利略是否说过这句话已经不可靠，按理说后人杜撰的　　成份比较大。

极难想象有些人听见了伽利略低声说出的异端言论，而且把它统计了下来，更何　　况当初伽利略已经神志不太清醒圣经说大地是不动的;而地球是存在自转和公转那么，一　　个问题是，怎样观察到地球的运动--比如自转呢? 时间回溯到1851年的巴黎在国葬院(法兰西共和国的先贤祠)的大厅里， 让·傅科(jean foucault)正在进行一项有趣的试验傅科在大厅的穹顶上悬挂了 一条67米长的绳索，绳索的下面是一个重达28千克的摆锤摆锤的下方是巨大的 沙盘每当摆锤经过沙盘上方的时候，摆锤上的指针就会在沙盘上面留下运动的轨　　迹根据日常生活的经验，这个硕大无比的摆应该在沙盘上面画出唯一一条轨迹 国葬院 该试验被评为物理最美试验之一 试验开始了，大家惊奇的发觉，傅科设置的摆每经过一个周期的震荡，在沙盘上画出的　　轨迹全部会偏离原来的轨迹(正确地说，在这个直径6米的沙盘边缘，两个轨迹之间相差大约3　　毫米)地球真的是在转动啊，有的人不禁发出了这么的感慨 截止到2021年，巴黎国葬院中仍然保留着150年前傅科摆试验所用的沙盘和标尺不但　　仅是在巴黎，在世界各地你全部能够看到傅科摆的身影，比如，你能够在北京天文馆看到一个　　傅科摆的复制品。

三、试验目标为了证实地球在自转，法国物理学家傅科(1819-1868)于1851年做了一次成功的摆动实　　验，傅科摆由此而得名试验在法国巴黎先贤祠最高的圆顶下方进行，摆长67米，摆锤重　　28千克，悬挂 点经过特殊设计使摩擦降低到最低程度这种摆惯性和动量大，因此基础不　　受地球自转影响而自行摆动，而且摆动时间很长在傅科摆试验中，大家看到，摆动过程中摆动平面 沿顺时针方向缓缓转动，摆动方向不停改变分析 这种现象，摆在摆动平面方向上并没有受到外力作 用　　根据惯性定律，摆动的空间方向不会改变，因此可 知，这种摆动方向的改变，是因为观察者所在的地 球　　沿着逆时针方向转动的结果，地球上的观察者看到 相对运动现象，北京天文馆大厅里就有一个巨大的 傅科摆，时时刻刻提醒大家，地球在自西向东自转 着不论我们认为地球是绕本身轴旋转，或认为 是恒星绕地球旋转而地球处于静止，这全部是无关紧 北京天文馆傅科摆 要的　　四、试验原理　　悬挂方法：折叠摆的运动能够超然于地球的自转，但悬挂摆的支架通常却要带动它参加　　地球的自转为处理这一问题，傅科采取了一个简单而巧妙的装置-万向节(图)，从而使摆　　动平面超然于地球的自转。

1851年在巴黎万神殿的圆拱屋顶上悬挂一个长约67米的大单摆，发觉在摆的过程中　　摆动平面不停作顺时针方向的偏转，从而证实地球是在不停自转 地球自西向东旋转，其角速度的方向沿地轴指向北极（z轴，图 1所表示）处于北半球某点的运动物体速度方向（图 2所表示），那么该物体所受的科里奥利力的表示式为： 科里奥利力　　生偏转 的方向垂直于一个平面，这个平面是由和的方向所组成的平面，因此垂直于,　　使发　　傅科的演示直接证实了地球自西向东的自转在地球的两极，傅科摆的摆动平面二十四小时　　转一圈，而在赤道上，傅科摆没有方向旋转的现象；在两极和赤道之间的区域，傅科摆方向　　的旋转速度介于二者之间傅科摆在地球的不一样地点旋转的速度不一样，说明了地球表面不一样　　地点的线速度不一样，所以，傅科摆还能够用于确定摆所处的纬度 傅科使用了如此巨大的摆是有道理的因为地球转动的比较缓慢(相对摆的周期而言)　　需要一个比较长的摆线才能显示出轨迹的差异又因为空气阻力的影响，这个系统必需拥有　　足够的机械能(一旦摆开始运动，就不能给它增加能量)因此傅科选择了一个28千克的铁球　　作为摆锤另外，悬挂摆线的地方必需许可摆线在任意方向运动。

傅科正是因为做到了这三　　点，才能成功地演示出地球的自转现象　　五、历史影响　　傅科摆，时时刻刻提醒大家，地球在自西向东自转着不论我们认为地球是绕本身轴旋　　转，或认为是恒星绕地球旋转而地球处于静止，这全部是无关紧要的不管是在自然界、生活中、或在军事等领域，科里奥利力在很多方面全部饰演者主要的角　　色　　在自然界中：气流涡旋的形成便是空气在向气压中心运动时受到科里奥利力的作用偏离　　了直线运动轨迹，从而旋转着向低压中心运动，形成了涡旋而在南北半球，因为受到科里　　奥利力作用方向不一样，北半球是逆时针的，南半球则相反在北半球河流因为受到科里奥利　　力的作用也会对右岸产生更强的侵蚀作用在生活中：因为科里奥利力的影响，北半球的双轨铁路因为右侧受到更大的压力，造成　　右轨的磨损程度显著大于左轨一样，傅科摆也能够用科里奥利力来解释：傅科摆是科里奥　　利力在摆动中的表现 在北半球安置的傅科摆, 在每次摆动时均偏右, 致使摆动平面沿顺时　　针方向转动。