惯性秤实验报告(完全版)

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【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103 189．5s k b m小圆柱质量大圆柱拉线 1.9251 20.50720358 0.0962 0.049971430.101750661 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。

惯性秤实验【实验目的】1. 了解惯性秤的构造并掌握用它测量惯性质量的方法。

2. 研究物体的惯性质量与引力质量之间的关系。

3. 研究重力对惯性秤的影响。

【仪器用具】惯性秤，砝码（5）及砝码夹（其惯性质量等于一个砝码），铁架台，数字毫秒计。

【实验原理】惯性质量和引力质量是两个不同的物理概念。

万有引力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，用天平称衡的物体就是物体的引力质量；牛顿第二定律的 质量称为惯性质量，它是物体的惯性度量，用惯性秤称衡的物体质量就是物体的惯性质量。

当惯性秤沿水平固定后，将秤台沿水平方向推开约1cm ，手松开后，秤台及其上面的负载将 左右振动。

它们虽同时受重力及秤臂的弹性恢复力的作用，但重力垂直于运动方向，对物体运动 的加速度无关，而决定物体加速度的只有秤臂的弹性恢复力。

在秤台上负载不大且秤台的位移较 小的情况下，实验证明可以近似地认为弹性恢复力和秤台的位移成比例，即秤台是在水平方向作 简谐振动。

设弹性恢复力kx F -=（k 为秤臂的弹性系数，x 为秤台质心偏离平衡位置的距离）。

根据牛顿第二定律，可得kx dtx d m m i -=+220 （1） 式中0m 为秤台的惯性质量，i m 为砝码或待测物的惯性质量。

用)(0i m m +除上式两侧，得出x m m k dt x d i +-=022 （2） 此微分方程的解为t A x ωcos =（设初相位为零），式中A 为振幅，ω为圆频率，将其代入（2），可得i m m k +=02ω. 因为Tπω2=，所以 km m T i +=02π. （3） 设惯性秤空载时周期为0T ，加负载1m 时周期为1T ，加负载2m 时周期为2T ，则从式（3）可得0204m k T π=， )(410221m m kT +=π， )(420222m m kT +=π （4） 从上式中消去0m 和k ，得2120222021m m T T T T =-- （5） 此式表示，当1m 已知时,则在测得0T 、1T 和2T 之后，便可求出2m 。

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 0.1017506610.197021902 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。

惯性秤
一、实验内容：
1.对惯性秤进行定标，作定标曲线；
2.用惯性秤测量待测物的惯性质量；
3.用天平称量待测物的引力质量，研究物体惯性质量和引力质量的关系。

二、实验步骤：
(一)清点主要仪器
1.惯性秤 ( )
2.槽码(10只) ( )
3.秒表 ( )
4.水准仪 ( 1 个)
5.天平(公用) ( )
(二)测量
1.对惯性秤定标，作定标曲线：
①将水平气泡仪放置在惯性秤上，调底脚螺丝，使其水平；
②惯性秤加载一只槽码，使惯性秤在水平方向作微小振动，测出其振动40次的时间T0 ；
③每次在惯性秤上增加一只槽码，重复步骤②，得出T1 、T2 、T3 、…、T10 ；
④将所测数据填入表①中。

2.用惯性秤测量待测物的惯性质量：
①将待测物置于秤台中间的孔中，测出其振动40次的时间T；
②用物理天平称出待测物的质量m(m天)；
③将测量数据填入表②中。

3.考查重力对惯性秤的影响：
根据水平气泡仪将惯性秤垂直放置，在槽内分别插入2只、4只、6只、8只槽码，测出其振动40次的时间T2 /、T4 /、T6 /、T8 /，填入表③中。

(三)列数据表格
表①
表②
表③
(四)请老师检查实验数据并签字
(五)请实验技术人员检查仪器并签字
(六)清理仪器
(七)数据处理要求
1.以T2作纵坐标，m为横坐标，作出T2 _ m图象；
2.通过T2 _ m图象查出待测物质量m
图，与天平称出的质量m
天
相比较；
3.将水平方向周期与垂直方向周期相比较，得出结论。

注：可以认为每只槽码的质量都是相同的。

一、实验目的1. 了解惯性的基本概念及其影响因素；2. 探究质量、速度、形状等因素对物体惯性的影响；3. 分析实验过程中可能出现的误差，提高实验结果的准确性。

二、实验原理惯性是物体保持原有运动状态（静止或匀速直线运动）的性质。

根据牛顿第一定律，物体在没有外力作用时，将保持其原有的运动状态。

物体的惯性大小与其质量有关，质量越大，惯性越大。

本实验通过改变物体的质量、速度、形状等因素，观察物体惯性的变化，从而探究惯性影响因素。

三、实验器材1. 惯性秤；2. 不同质量的物体；3. 速度传感器；4. 形状不同的物体；5. 计时器；6. 纸和笔。

四、实验步骤1. 测量不同质量物体的惯性：将不同质量的物体分别放置在惯性秤上，观察并记录物体在静止和运动状态下的质量。

2. 改变物体速度，观察惯性变化：在物体运动过程中，使用速度传感器测量物体速度，观察物体在速度变化前后的惯性。

3. 改变物体形状，观察惯性变化：将形状不同的物体放置在惯性秤上，观察并记录物体在静止和运动状态下的质量。

4. 数据处理与分析：将实验数据整理成表格，分析不同因素对物体惯性的影响。

五、实验结果与分析1. 质量对惯性的影响：实验结果显示，随着物体质量的增加，物体的惯性也随之增大。

这符合牛顿第一定律，即物体的惯性与其质量成正比。

2. 速度对惯性的影响：实验结果显示，物体在运动过程中的惯性并不随速度的变化而变化。

这表明，物体的惯性与其运动速度无关。

3. 形状对惯性的影响：实验结果显示，不同形状的物体在静止和运动状态下的质量没有明显差异，因此，物体的惯性与其形状无关。

六、误差分析1. 惯性秤的精度：惯性秤的精度可能影响实验结果的准确性。

2. 实验操作：在实验过程中，操作者的手部抖动、视线误差等因素可能导致实验结果出现偏差。

3. 环境因素：温度、湿度等环境因素可能对实验结果产生影响。

七、结论1. 物体的惯性与其质量成正比，质量越大，惯性越大。

2. 物体的惯性与其运动速度、形状无关。

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（更确切的说是忽略随负载的微小变化)的情况下，对应于空秤和不同负载m1和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和Tx,就可以求得未知质量mx。

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103 189．5s 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。

班级__信工C班___ 组别______D______姓名____李铃______ 学号__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(更确切的说是忽略随负载的微小变化)的情况下，对应于空秤和不同负载m1和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和Tx，就可以求得未知质量mx。

实验1.3 惯性秤测量质量一、实验目的本实验旨在掌握惯性秤测量质量的原理和方法，了解惯性秤的工作原理，掌握惯性秤的使用方法，并进一步认识质量和重量的概念。

二、实验原理质量是物体固有属性的量度，用千克(kg)作单位。

在真空中质量是不变的。

重量是物体在地球引力下受重力作用所产生的力的大小，用牛顿(N)作单位。

重量与物体所在的支撑面有关系，同一个物体在不同的支撑面上有不同的重量。

惯性秤是利用牛顿第一定律实现质量测量的一种工具。

该定律认为，物体在不受外力的情况下，保持静止或匀速直线运动。

惯性秤的工作原理就是借助于物体的惯性，使物体保持静止或匀速直线运动，利用系统传感器检测物体的运动状态来计算质量值。

实现惯性秤测量质量需要进行如下步骤：1.将样品放置在惯性秤的工作台上，保证样品与惯性秤的运动状态相同；2.通过计算机或者其他数据采集设备，读取惯性秤的电子信号，来确定样品的质量。

三、实验器材惯性秤、金属小立方体、计算机。

四、实验步骤1. 按照实验规定依次安装惯性秤和计算机，并启动计算机软件。

2. 将所需测量的金属小立方体放置在惯性秤的工作台上，注意摆放方向应平稳一致。

3. 通过计算机软件读取惯性秤的质量数据，并进行记录。

4. 重复以上操作多次，记录数据并计算样品质量的平均值。

五、实验数据处理1. 对于每次测量的数据分别计算其误差，并记录在表格中。

2. 对于所有的数据，计算其平均值，并计算出平均值的标准误差。

3. 比较测量数据的精确度和准确度是否符合预期。

六、注意事项1. 实验中需小心操作，保证数据的准确性和可靠性。

2. 保持实验室环境干燥、安静，避免其他因素对实验产生干扰。

3. 对于惯性秤和计算机的使用方法应事先进行了解和学习。

4. 实验过程中应根据实验要求进行详细记录，并严格按要求进行数据整理和处理。

七、实验结果分析根据实验数据的统计分析，我们得出了金属小立方体的质量平均值、标准偏差等数据。

同时，也分析了实验数据的精确度和准确度，并进行了讨论。

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A，振动体的一端是秤台B，秤台的槽中可插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图17-1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。

光电门和周期测试仪用导线相连。

立柱顶上的吊杆I用以悬挂待测物，研究重力对秤的振动周期的影响。

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1cm，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F ，秤台质心偏离平衡位置的位移为x ，则kx F -=根据牛顿第二定律，可得kx dtx d m m i -=+220)( （17-1） 式中0m 为秤台的惯性质量，i m 为砝码或待测物体的惯性质量，k 为悬臂振动体的劲度系数。

将式（17-1）变形为x m m k dt x d i +-=022 （17-2） 设im m k +-=02ω则有： x dtx d 222ω-= （17-3） 微分方程（17-3）的解为)(0ϕω+=t Acos x其振动周期T 由下式决定：km m 2T i +==02πωπ（17-4） 式中0m 为振动体空载时的等效质量，i m 为秤台上插入的附加质量块的质量，k 将式(6-1)两侧平方，(17-4)改写成i m k m k T 202244ππ+= （17-5） 设惯性秤空载时周期为0T ，加载负载1m 时周期为1T ，加载负载2m 时的周期为2T ，由（17-5）可得0224m k T π=，)(410221m m k T +=π，)(420222m m k T +=π 从上面三个式子消去k m ，0，得2120222021m m T T T T =-- （17-6） 式（17-6）表明，当1m 已知时，在测得0T 、1T 和2T 情况下，便可求出2m 。

班级__信工C班___ 组别______D______姓名____李铃______ 学号_1111000048_日期___2013.3.13__ 指导教师___张波____【实验题目】_________霍尔效应测磁场【实验目的】1.研究霍尔元件的特性，并测定其灵敏度；2.测量电磁铁气隙中的磁感应强度；3.了解霍尔效应的产生原理及其副效应的产生原理和消除方法。

【实验仪器】马蹄形电磁铁，霍尔片，电流表，电池盒，数字万用表，换向开关，导线若干，霍尔效应实验仪。

【实验原理】霍尔最初的实验是这样的：在一块长方形的薄金属片（霍尔片）两边的对称点1和2之间接上一个检流计(如图7.1所示)。

为方便，取如图所示的直角坐标系。

沿x轴正向通以电流I。

若不加磁场，则检流计不显示任何偏转，这说明1和2两点电位相等。

若在z轴方向加上磁场B，则检流计立即偏转。

这说明1和2两点之间存在电位差。

霍尔发现这个电位差与电流I及磁感应强度 B均成正比，与板的厚度d成反比，即（7-1）这叫霍尔公式。

通常称UH为霍尔电压，RH为霍尔系数，KH为霍尔片的灵敏度，且KH=RH/d。

在当时，式(7-1)纯粹是一个经验公式，在洛伦兹的电子论提出来以后从理论上得到证明。

霍尔电压的产生可以用洛伦兹力来解释。

磁场力即洛仑兹力为=×B（7-2）按矢积的定义，上式中F的大小为：（7-3），式中，为和B之间的夹角，F的方向垂直和B 构成的平面，并遵守右手螺旋法则，如图7.2所示。

式（7-2)表明，洛仑兹力F的方向与电荷的正负有关。

图2所示的是正电荷受力的方向，若是负电荷，则受力方向与此相反。

若电流沿X轴正方向通过霍尔片，如图7.3所示.则霍尔片中的载流子在磁场力作用下发生定向偏转，霍尔片两长边分别出现了正负电荷的聚积，因而两个端面有了电位差，并由此产生一个静电场，设其电场强度为EY则电子又受到一个静电力作用，其大小为（7-4）它的方向正好与洛仑兹力的方向相反。

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(更确切的说是忽略随负载的微小变化)的情况下，对应于空秤和不同负载m1和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和Tx，就可以求得未知质量mx。

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(更确切的说是忽略随负载的微小变化)的情况下，对应于空秤和不同负载m1和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和Tx，就可以求得未知质量mx。

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 xm 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km m T i+=02π(1.3-2) 将式(1.3-2)两侧平方，改写成222044i T m m k kππ=+(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。

一、实验目的1. 了解物理天秤的工作原理和构造。

2. 学习使用物理天秤进行质量测量。

3. 掌握物理天秤的校准方法。

4. 通过实验加深对质量、重量等物理概念的理解。

二、实验原理物理天秤是一种用于测量物体质量的仪器，其工作原理基于杠杆原理。

当两端的力矩相等时，天秤达到平衡状态。

力矩等于力与力臂的乘积，即τ = F × l。

在本实验中，通过调整砝码和待测物体的位置，使天秤达到平衡，从而计算出待测物体的质量。

三、实验器材1. 物理天秤2. 砝码（1g、2g、5g、10g、20g、50g、100g）3. 待测物体4. 天平游码5. 毫米刻度尺6. 记录纸和笔四、实验步骤1. 将物理天秤放置在水平桌面上，确保其稳定。

2. 将游码移至标尺的零刻度处。

3. 在天秤的一端放置已知质量的砝码，另一端放置待测物体。

4. 调整待测物体的位置，使天秤达到平衡。

5. 记录此时砝码的总质量，即为待测物体的质量。

6. 重复步骤3-5，进行多次测量，取平均值作为最终结果。

7. 对物理天秤进行校准，确保测量结果的准确性。

五、实验结果与分析1. 通过实验，我们成功测量了待测物体的质量，并与实际质量进行比较。

实验结果显示，测量结果与实际质量基本一致，说明物理天秤的测量结果具有较高的准确性。

2. 在实验过程中，我们发现在调整待测物体位置时，需要仔细观察天秤的倾斜程度，以确保达到平衡状态。

这表明物理天秤的平衡状态对测量结果有较大影响。

3. 通过多次测量并取平均值，我们减小了实验误差，提高了测量结果的可靠性。

六、实验总结1. 物理天秤是一种常用的测量质量的仪器，其工作原理基于杠杆原理。

2. 在使用物理天秤进行质量测量时，需要确保天秤的稳定性和平衡状态，以减小实验误差。

3. 通过多次测量并取平均值，可以提高测量结果的可靠性。

4. 本实验加深了我们对质量、重量等物理概念的理解，提高了我们的实验操作能力。

七、注意事项1. 使用物理天秤前，应确保其放置在水平桌面上，以保证测量结果的准确性。

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【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103 189．5s k b m小圆柱质量大圆柱拉线 1.9251 20.50720358 0.0962 0.049971430.101750661 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。