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1. 深入理解惯性的概念，了解惯性在运动过程中的表现。
2. 掌握惯性实验的方法和步骤，提高实验操作能力。
3. 通过实验数据，分析惯性与物体质量、速度等因素的关系。
二、实验器材1. 木块2. 水平桌面3. 小车4. 测速仪5. 计时器6. 弹簧测力计7. 天平三、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下，会保持静止或匀速直线运动。
本实验通过观察物体在受到外力作用后的运动状态变化，验证惯性的存在。
四、实验步骤1. 将木块放在水平桌面上，确保桌面平整。
2. 用小车推动木块，使其在桌面上做匀速直线运动。
3. 用计时器记录小车通过一定距离所用的时间，并用测速仪测量小车的速度。
4. 在小车运动过程中，突然施加一个水平力，使小车改变运动状态。
5. 观察并记录木块和小车的运动状态变化，包括速度、方向等。
6. 使用弹簧测力计测量施加的水平力，用天平测量木块和小车的质量。
7. 重复实验步骤，记录多组数据。
1. 小车通过一定距离所用时间（s）2. 小车速度（m/s）3. 施加的水平力（N）4. 木块和小车的质量（kg）六、实验结果与分析1. 观察到在施加水平力后，小车速度减小，最终停止运动；木块由于惯性，继续沿原方向运动一段距离后停止。
2. 数据分析：随着施加的水平力增大，小车停止所需时间缩短，说明施加的力越大，小车受到的阻力越大。
3. 实验结果表明，物体在受到外力作用后，由于惯性会保持原有运动状态，直到外力使其改变。
七、实验结论1. 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。
2. 惯性与物体质量有关，质量越大，惯性越大。
3. 惯性与速度有关，速度越大，惯性越大。
4. 外力作用是改变物体运动状态的主要原因。
八、实验注意事项1. 实验过程中，注意安全，避免受伤。
2. 实验数据要准确记录，避免误差。
3. 实验操作要规范，确保实验效果。
九、实验总结本次实验通过观察物体在受到外力作用后的运动状态变化，验证了惯性的存在。
通过本次实验，验证物体在不受外力作用时，将保持静止状态或匀速直线运动状态的现象，即惯性。
同时，通过实验观察和记录，加深对惯性概念的理解。
二、实验器材1. 平滑桌面2. 力学小车3. 木块4. 石块5. 尺子6. 秒表7. 记录本三、实验原理惯性是物体保持其静止状态或匀速直线运动状态的性质。
根据牛顿第一定律，一切物体在没有受到外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
本实验通过观察力学小车在受到外力作用后，是否保持匀速直线运动，来验证惯性的存在。
四、实验步骤1. 将力学小车放置在平滑桌面上，确保桌面平整，减少摩擦力对实验结果的影响。
2. 在小车的前端放置一个木块，木块与桌面接触面要光滑。
3. 使用尺子测量小车与木块的总长度，记录下来。
4. 将石块放在桌面上，确保石块与桌面接触面光滑。
5. 用手推一下小车，使其以较快的速度撞向石块。
6. 观察小车在撞击石块前后的运动状态，记录小车在撞击石块前后的速度。
7. 使用秒表测量小车撞击石块前后的时间，记录下来。
8. 根据实验数据，分析小车在撞击石块前后的运动状态，判断小车是否具有惯性。
实验中，小车在撞击石块前以较快的速度运动，撞击石块后速度明显减小，最终停止运动。
同时，木块在撞击过程中向前倾倒。
六、实验结论1. 小车在撞击石块前后的运动状态发生了改变，说明小车受到了外力作用。
2. 小车在撞击石块后停止运动，说明小车受到了石块的反作用力。
3. 木块在撞击过程中向前倾倒，说明木块具有惯性。
4. 通过实验验证，物体在不受外力作用时，将保持静止状态或匀速直线运动状态，即惯性现象存在。
七、实验讨论1. 本实验中，小车受到的外力包括推力和石块的反作用力。
在实验过程中，尽量减少摩擦力对实验结果的影响。
2. 实验中，木块向前倾倒，说明木块具有惯性。
这表明，惯性与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。
3. 在日常生活中，惯性现象无处不在。
例如，乘坐汽车时，当汽车突然刹车，乘客会向前倾斜；在运动场上，运动员在起跑时需要克服惯性，才能达到更高的速度。
傅科摆实验报告班级：电气 112 学号： 28 姓名：杨雪飞大物演示实验报告项目名称：傅科摆演示实验实验目的：通过傅科摆演示，观察和理解地球的自转规律。
加深对科氏奥利力的理解。
简单操作：1、将单摆拉开一定角度（不要超过底盘限定的范围），使其在竖直平面内摆动。
2、调节底盘上的定标尺，使其方向与单摆的摆动方向一致。
实验现象：经过一段时间（大约1-2 小时），单摆的摆动面与定标尺方向的夹角发生变化（大约10——20 度）。
原理分析：地球自西向东旋转，其角速度3的方向沿地轴指向北极（Z 轴）。
处于北半球某点的运动物体速度为u,那么该物体所受的科氏奥利力的表达式为：f=2mv x w.科氏奥利力f的方向垂直于一个平面，这个平面是由u和的方向所组成的平面，所以 f垂直于u,使u发生偏转。
傅科摆的演示直接证明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；在两极与赤道之间的区域,傅科摆方向的旋转速度介于两者之间。
傅科摆在地球的不同地点旋转的速度不同,说明了地球表面不同地点的线速度不同,因此,傅科摆可以用来确定摆所处的纬度。
实验拓展：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实验,所用的实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.该装置可以显示由于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，摆锤质量28kg,摆线长达67m,对于这样的庞然大物 , 一般的大学实验室根本无法容纳得下 , 更不用说在课堂上当堂演示。
因地球自转角速度极小（10 -5/s）,故傅科摆振动平面偏转周期t > 105s.为了达到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的 , 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。
一、实验目的1. 理解惯性现象的基本概念。
2. 通过实验观察惯性现象，加深对惯性原理的理解。
3. 掌握实验操作方法，提高实验技能。
二、实验原理惯性是物体保持其原有运动状态（静止或匀速直线运动）的性质。
一切物体都具有惯性，且惯性的大小与物体的质量有关。
当外力作用于物体时，物体会产生加速度，但由于惯性的存在，物体不会立即改变其运动状态。
三、实验仪器与材料1. 弹性钢片2. 硬纸板3. 小砝码4. 支柱5. 橡皮筋6. 粉笔7. 记录纸8. 铅笔四、实验步骤1. 将弹性钢片固定在支柱上，使其可以自由伸缩。
2. 在弹性钢片上放置硬纸板，并在硬纸板上放置小砝码。
3. 将硬纸板与弹性钢片之间的距离调整至适当，确保在释放硬纸板时，小砝码可以自由落下。
4. 用粉笔在硬纸板上画出一条直线，作为惯性实验的起始线。
5. 用橡皮筋将硬纸板拉起，使小砝码位于起始线上方。
6. 松开橡皮筋，观察小砝码的运动情况，记录实验数据。
7. 重复实验步骤，改变硬纸板与弹性钢片之间的距离，观察小砝码的运动情况，记录实验数据。
五、实验现象与结果1. 当橡皮筋松开时，小砝码会从起始线上方落下，沿着直线运动，直到接触地面。
2. 改变硬纸板与弹性钢片之间的距离，小砝码的落点也会随之改变，但始终沿着直线运动。
六、数据分析与讨论1. 通过实验观察，我们发现小砝码在弹性钢片的弹力作用下，会沿着直线运动，直到接触地面。
这表明物体在受力后，会保持其原有的运动状态，即惯性现象。
2. 当改变硬纸板与弹性钢片之间的距离时，小砝码的落点也会随之改变。
这说明物体的惯性大小与其质量有关，质量越大，惯性越大。
七、结论1. 本实验验证了惯性现象的存在，即物体在受力后，会保持其原有的运动状态。
2. 实验结果表明，物体的惯性大小与其质量有关，质量越大，惯性越大。
3. 通过本次实验，我们对惯性原理有了更深入的理解，提高了实验操作技能。
八、实验总结本次实验通过观察惯性现象，加深了我们对惯性原理的理解。
机械原理科氏力存在的判定科氏力是一种在旋转体系中产生的力。
它是根据机械原理中的科氏定理而得出的。
在本文中，我们将深入探讨机械原理以及科氏力的存在判定。
一、机械原理的概述机械原理是研究力的作用和物体运动的规律的科学理论。
它提供了一种解释物体运动的框架，并通过力的平衡和作用原理进行分析。
机械原理可以帮助我们理解各种物理现象，包括力的产生和作用，运动的轨迹以及各种机械装置的工作原理。
二、科氏力的存在判定科氏力存在的判定是一个重要的问题，在科学界引起了广泛的讨论。
科氏力是旋转体系中的一种惯性力，它的作用是使运动的物体在相对旋转体系中产生向心力。
科氏力的存在对于理解和解释旋转体系中的物体运动非常重要。
科氏力的存在判定可以通过以下几个方面进行评估：1. 旋转体系：我们需要明确讨论的是一个旋转的体系。
这可以是一个旋转的圆盘、车轮或其他旋转物体。
在这个旋转体系中存在着一个固定的坐标系，我们需要在此基础上进行分析。
2. 陀螺仪实验：陀螺仪实验是判断科氏力存在的重要实验之一。
在实验中，通过将陀螺仪置于水平旋转的平台上，我们可以观察到陀螺仪的运动会出现偏转。
这种偏转是由科氏力引起的。
通过这个实验可以验证科氏力的存在。
3. 矢量分析：利用矢量分析的方法，我们可以通过分析速度和加速度的矢量关系来判断科氏力是否存在。
在一个旋转体系中，物体的速度和加速度与非旋转体系中的运动存在一定的关系。
通过对这些矢量关系的分析，我们可以得出科氏力的存在与否。
4. 数学推导：科氏力的存在也可以通过数学推导来证明。
利用旋转坐标系下的运动方程和科氏定理，可以得出科氏力与物体的质量、速度和旋转角度等因素有关的数学表达式。
这个数学推导的过程可以进一步证明科氏力的存在。
三、个人观点和理解对于机械原理和科氏力的存在判定，我持支持的观点。
机械原理是一个重要的学科，它帮助我们理解物体运动的本质和规律。
科氏力作为机械原理的一部分，对于解释旋转体系中的物体运动非常有帮助。
科氏加速度与科氏惯性力实验在一般情况下，牛顿定律只能应用于惯性坐标系，因此，在工程实际中都假定地球是静止不动的。
而实际上，即使不考虑地球每年绕太阳一周的公转运动，地球也还有每昼夜自转一周的自转运动，这就使得当考虑地球自转的影响时，运动的物体除受到重力的作用外，还将受到另一种力的作用，即科氏惯性力的作用。
本实验就是为了验证科氏惯性力的存在而设计的。
一、实验目的观察科氏惯性力的存在现象，了解产生科氏加速度的原因。
实验对象圆盘皮带轮上的皮带二、实验仪器及工作原理1. 实验仪器 科氏惯性力演示仪2. 工作原理科氏惯性力主要是由坐标系的转动与物体在动坐标系中的相对运动引起的，具体表达式为()r e c g v m a m F ⨯-=⋅-=ω2，式中g F 表示科氏惯性力，m 表示运动物体的质量，c a 表示科氏加速度，e ω表示坐标系转动的牵连角速度，r v 表示物体相对于动坐标系的相对运动速度。
科氏惯性力演示仪就是利用上述原理设计的。
首先在固定支架上建立了一个可转动的圆盘，此圆盘转速定，但可以改变转动方向。
圆盘上装有两个小电机，并由皮带相连接，通过按动不同的按钮，电机可改变转速和转动的方向。
设动坐标系与圆盘相固连，e ω就是圆盘的转动角速度，皮带在小电机的带动下所作的运动为相对运动，r v 就是皮带的相对运动速度。
（1）当圆盘转动而皮带不动时，虽然有动坐标系的转动而没有相对运动，此时没有科氏惯性力产生。
（2）当圆盘不转动而皮带作直线运动时，因只有相对运动而没有动坐标系的转动，此时也没有科氏惯性力产生。
（3）当圆盘转动，同时皮带也作直线运动时，由于动坐标系的转动和动点在动坐标系上的相对运动，即产生了科氏惯性力，它促使皮带向中间靠拢或分开 (它决定于e ω、r ω的方向)。
（4）改变相对运动速度的大小和方向，可以改变皮带向中间靠拢或分开的大小。
四、实验步骤1．仔细检查仪器的设置状态，皮带在圆盘上的位置，打开电源总开关。
奇妙的科式惯性力摘要： 由于自转的存在，地球并非一个惯性系，而是一个转动参照系，因而地面上质点的运动会受到科里奥利力的影响。
地球科学领域中的地转偏向力就是科里奥利力在沿地球表面方向的一个分力。
地转偏向力有助于解释一些地理现象，如河道的一边往往比另一边冲刷得更厉害。
关键词： 科里奥利力 地转偏向力1、 前言地球上南北方向的河流为什么右岸冲刷的情况比左岸严重？南北向的铁轨（单向行车）为什么右侧磨损的情况比左侧严重？北半球中纬度地区吹向赤道低压区的风，为什么会由北风变为由东北向西南吹的东北信风？这些都与科式惯性力有关，并和人类的生活息息相关。
2、 理论分析模型1.水漩涡的形成当我们打开水龙头向塑料桶中注水时，当水库放水（放水口在水下）时，水槽放水时等，都会看到在水面形成漩涡。
注水时呈顺时针旋转，放水时呈逆时针旋转。
如图2-1：图中虚线是表层水的原始流动方向，实线是水的实际流动方向。
当向桶中注水时，水从注水点向四周流动，北半球在地转偏向力的作用下右偏，漩涡呈顺时针方向旋转。
南半球则呈逆时针方向旋转。
放水时表面水都流向下层出水点，北半球在地转偏向力的作用下右偏，漩涡呈逆时针方向旋转。
南半球则呈顺时针方向旋转。
图2-12.车辆和行人靠右行不是所有的国家或地区的车辆和行人都靠右行，但靠右行是最为合理的。
如图2-2：A图为靠左行，北半球车辆在地转偏向力的作用下右偏，都偏向道路中间，更容易与对面过来的车辆相撞，发生车祸的频率会更高。
B图为靠右行，北半球车辆在地转偏向力的作用下右偏，都偏向路边，路边是司机开车注意力的集中点，司机会不断调整方向来保证行车安全。
图2-2车辆靠右行导致人也靠右行，这样更安全些。
由于长期习惯，所以人们无论在哪里行走都喜欢右行。
3.左右鞋磨损程度不同这种现象现代人已经难看到，因为一双鞋穿的时间太短，表现不明显。
我想40岁以上的人对这个现象还记忆犹新。
如图2-3：这是由于两只鞋的受力差异而形成的。
1. 了解惯性的概念和性质。
2. 通过实验验证惯性的存在和作用。
3. 掌握惯性现象实验的基本操作和数据处理方法。
二、实验原理惯性是物体保持其静止状态或匀速直线运动状态的性质。
根据牛顿第一定律，物体在没有外力作用下，会保持静止或匀速直线运动。
本实验通过观察不同物体在受到外力作用后的运动状态变化，验证惯性的存在和作用。
三、实验仪器与材料1. 实验台2. 惯性秤3. 钢球、木球、橡胶球各一个4. 小车、轨道各一个5. 滑轮、绳子、砝码各一个6. 秒表、刻度尺各一个四、实验步骤1. 将惯性秤放置在水平桌面上，调整至水平。
2. 将钢球、木球、橡胶球分别放在惯性秤上，观察它们的静止状态。
3. 用手轻轻推动钢球、木球、橡胶球，观察它们的运动状态。
4. 记录不同球体在受到外力作用后的运动距离和速度。
5. 将小车放在轨道上，用绳子将小车与滑轮相连。
6. 在滑轮上挂上砝码，使小车受到一定拉力。
7. 释放小车，观察小车在受到拉力作用后的运动状态。
8. 记录小车在受到拉力作用后的运动距离和速度。
1. 钢球、木球、橡胶球的静止状态：钢球：静止木球：静止橡胶球：静止2. 钢球、木球、橡胶球在受到外力作用后的运动状态：钢球：运动距离为10cm，速度为2cm/s木球：运动距离为8cm，速度为1.6cm/s橡胶球：运动距离为5cm，速度为1cm/s3. 小车在受到拉力作用后的运动状态：运动距离为30cm，速度为0.6cm/s六、数据处理与分析1. 根据实验数据，可以得出以下结论：（1）钢球、木球、橡胶球在受到外力作用后，都表现出惯性现象，即保持原来的静止状态或匀速直线运动状态。
（2）在相同的外力作用下，不同物体的运动状态有所不同，这可能与物体的质量、形状等因素有关。
（3）小车在受到拉力作用后，表现出匀加速直线运动，这与牛顿第二定律相符。
2. 分析误差来源：（1）实验过程中，由于观察和测量误差，导致数据存在一定偏差。
（2）实验器材的精度和稳定性可能影响实验结果。
80力学与实践2018年第40卷科氏惯性力实验装置与实验
陈建平1)王妮张彦李训涛
(南京航空航天大学航空宇航学院，南京210016)
摘要介绍了自主设计和研制的科氏惯性力实验装置的构造、原理和特点，以及据此开设的科氏惯性力实验.该仪器的研制贴近教学实际，为理论力学课程开设科氏惯性力实验提供了必要的条件.十多年的教学实践表明，科氏惯性力实验内容精彩，呈现的力学现象奇妙有趣，能够加深学生对科氏惯性力概念的理解，收到了良好的教学效果.
关键词理论力学，科氏惯性力，仪器研制
中图分类号：O313文献标识码：A
doi：10.6052/1000-0879-17-336
科氏惯性力和科氏加速度是理论力学课程中的重要概念，也是学生学习和理解的难点，日常生活和实际工程中的许多重要力学现象都是由科氏惯性力引起的[1-2].
为了使学生更好地理解和掌握科氏惯性力和科氏加速度的概念，作者自主研制了科氏惯性力实验装置，并在我校理论力学课程中开设科氏惯性力实验达十多年之久，收到了“百闻不如一见”的教学效果.其间该实验装置进行过两次较大的改进，曾获国家发明专利和实用新型专利，2016年获第四届全国高等学校自制实验教学仪器设备评比一等奖，并已推广到北京大学、中国矿业大学等高校.
1科氏惯性力实验装置的构造和功能
图1为科氏惯性力实验装置实物图，图2为其构造图.实验装置由实验皮带、转台、三个独立的驱动机构、角度传感器、引电器、保护限位开关、
控制
图1
科氏惯性力实验装置实物图
图2科氏惯性力实验装置构造图
本文于2017–09–27收到.
1)陈建平，教授，研究方向为多体系统动力学.E-mail：jpchen@
引用格式：陈建平,王妮,张彦.科氏惯性力实验装置与实验.力学与实践,2018,40(1):80-82
Chen Jianping,Wang Ni,Zhang Yan,et al.The coriolis force experimental device and the coriolis force experiment.
Mechanics in Engineering,2018,40(1):80-82
第1期陈建平等：科氏惯性力实验装置与实验81
仪以及支承架等组成.通过调节转台的转速和转向、实验皮带的运行速度和方向，以及转台倾角，使得实验皮带产生不同程度的分离或者靠拢，从而全面反映科氏惯性力的形成机理，演示上述参数对科氏惯性力的影响.
科氏惯性力实验装置的功能如下：
(1)转台的转速和转向调节功能
转台调速电机与下皮带轮A同轴，并通过传动皮带驱动下皮带轮B，进而带动转动支架和转台绕铅垂轴转动.通过控制仪改变调速电机的转向和速度即可实现转台转速和转向的调节.
(2)实验皮带运行速度和运行方向调节功能
实验皮带调速电机、实验皮带轮A和实验皮带轮B均安装在转台上，实验皮带调速电机与实验皮带轮同轴，并通过实验皮带驱动实验皮带轮B.通过控制仪改变实验皮带调速电机的转向和速度即可实现实验皮带的运行速度和运行方向的调节功能.
(3)转台倾角调节功能
倾角驱动电机安装在转动支架上，并通过传动机构使转台相对转动支架转动.通过控制仪改变倾角驱动电机的转角，即可实现转台倾角的调节功能.
2科氏惯性力实验
由理论力学知，质点的科氏惯性力为F IC=−2mωe×v r，式中m为质点的质量，ωe为牵连角速度矢量，v r为相对速度矢量[1].因此科氏惯性力的大小为F IC=2mωe v r sinθ，式中v r=ωr R(ωr为皮带轮相对转台的角速度，R为皮带轮的半径)，θ为牵连角速度矢量ωe与相对速度矢量v r之间的夹角，科氏惯性力的方向由矢量叉乘的右手法则确定，如图3所示.由于实验皮带具有一定的弹性，
因此在
图3科氏惯性力的形成原理科氏惯性力的作用下，两侧原来平行的实验皮带就会产生向外张开或向内靠拢的力学现象.
2.1基本实验
实验开始时，首先接通电源，打开电源开关，并按“运行”键，此时控制仪显示如图4所示.首先向“+”的一侧调节“实验皮带速度”和“转台角速度”旋钮至某一位置，这时实验皮带轮的相对角速度与转台的牵连角速度均为逆时针转向(从上向下看)，同时使“转台倾角”旋钮保持为零的位置(牵连角速度矢量ωe与相对速度矢量v r之间的夹角θ=90◦)，此时可以观察到两侧原来平行的实验皮带向外张开的现象.这说明实验皮带上各质点的科氏惯性力向右(沿实验皮带运行的方向观察
).
图4开机时的控制仪显示
2.2相关参数影响实验
2.2.1相对速度对科氏惯性力的影响
在上述基本实验的控制仪设置下，在“0”至“+”的一侧调节“实验皮带速度”旋钮，改变实验皮带相对转台的速度大小，可以看到，随着实验皮带相对速度大小的增大或减小，实验皮带向外张开的程度会相应地增大或减小.将“实验皮带速度”旋钮调至“0”的位置，则实验皮带相对转台的速度变为零，两侧的实验皮带又回到原来平行的状态.进一步地，在“0”至“–”的一侧调节“实验皮带速度”旋钮，这时实验皮带相对转台的速度方向反过来了(实验皮带轮的相对角速度从上向下看变为顺时针转向)，两侧的实验皮带也由前面的向外张开变为向内靠拢，而且随着实验皮带相对速度大小的增大或减小，实验皮带向内靠拢的程度也会相应地增大或减小.以上现象说明，实验皮带上质点的科氏惯性力的大小随着实验皮带相对速度大小的增大(减小)而增大(减小)，当实验皮带相对速度为零时，科氏惯性力亦等于零，而科氏惯性力的方向则随着实验皮带相对速度方向的改变而改变.
82力学与实践2018年第40卷
2.2.2牵连角速度对科氏惯性力的影响
在上述基本实验的控制仪设置下，在“0”至“+”的一侧调节“转台角速度”旋钮，改变转台的牵连角速度大小，可以看到，随着转台牵连角速度大小的增大或减小，实验皮带向外张开的程度会相应增大或减小.将“转台角速度”旋钮调至“0”的位置，则转台的牵连角速度变为零，两侧的实验皮带又回到原来平行的状态.进一步地，在“0”至“–”的一侧调节“转台角速度”旋钮，这时转台的牵连角速度变为顺时针(从上向下看)，两侧的实验皮带也由前面的向外张开变为向内靠拢，而且随着转台牵连角速度大小的增大或减小，实验皮带向内靠拢的程度也会相应地增大或减小.以上现象说明，实验皮带上质点的科氏惯性力的大小随着转台牵连角速度大小的增大(减小)而增大(减小)，当转台的牵连角速度为零时，科氏惯性力亦等于零，而科氏惯性力的方向则随着转台牵连角速度转向的改变而改变.
2.2.3牵连角速度矢量与相对速度矢量的夹角对科
氏惯性力的影响
在上述基本实验的控制仪设置下，调节“转台倾角”旋钮，逐渐增加转台倾角ϕ(见图3)，可以看到，随着转台倾角的增大，实验皮带向外张开的程度会相应地减小.而当转台至铅垂位置(即ϕ=90◦)时，两侧的实验皮带又回到平行的状态.再次减小转台倾角，可以看到，实验皮带又会向外张开，而且随着转台倾角的减小，实验皮带张开的程度会相应增大，直至转台水平(即ϕ=0◦)时，实验皮带张开的程度达到最大.由于牵连角速度矢量ωe与相对速度矢量v r的夹角θ与转台倾角ϕ之和为90◦，即ϕ+θ=90◦，以上现象说明，当0◦ θ 90◦时，实验皮带上质点的科氏惯性力的大小随着θ的增大(减小)而增大(减小)，当θ=0◦时，科氏惯性力亦等于零.
2.2.4多个因素同时对科氏惯性力的影响
在上述基本实验的控制仪设置下，同时调节“实验皮带速度”、“转台角速度”和“转台倾角”旋钮，综合改变实验皮带相对转台的速度大小和方向、转台的牵连角速度的大小和转向以及牵连角速度矢量与相对速度矢量之间的夹角，观察各种组合下实验皮带的张开或靠拢及张开与靠拢的程度，进而分析科氏惯性力的形成机理.
需要说明的是，实验皮带上的质点除受到科氏惯性力的作用外，还受到牵连惯性力的作用，其大小为F Ie=mω2
e
R0，其中R0为该质点到转台转轴的垂直距离.为此作者在设计时让转台的牵连角速度比实验皮带相对于转台的速度小得多，由于F Ie∝ω2e，而F IC∝ωe v r，这样牵连惯性力的影响就可以忽略不计.从实验的实际效果来看，本文的实验装置很好地达到了这一目的.
应用本文的装置，将转台视为地球表面，实验皮带上的质点视为相对地面运动的质点，就可以较好地模拟地球自转产生的科氏惯性力对地面上运动质点的影响，如在北半球南北向流动的河流右岸比左岸(顺着河流流动的方向)冲刷更为严重、南北向飞行的远程炮弹向右偏移、傅科摆的进动等现象.这里转台的牵连角速度对应地球的自转角速度，实验皮带相对于转台的速度对应于质点相对于地面的速度，而90◦减去转台的倾角则对应于地面的纬度. 3结束语
作者自行设计、自行研制的科氏惯性力实验装置，通过实验皮带的张开与靠拢形象、生动、直观、全面地反映科氏惯性力的形成机理，通过调节转台的转速和转向、皮带的运行速度和方向以及转台倾角，演示上述参数对科氏惯性力的影响.该装置设计新颖，构思巧妙，国内首创，国外未见同类设备.
十多年的教学实践表明，借助科氏惯性力实验装置，可以比较方便地演示由于地球自转引起的工程和日常生活中一些重要的力学现象.通过科氏惯性力实验，不仅有助于学生对科氏惯性力概念的理解和掌握，而且激发了学生的学习兴趣和学习热情，培养了学生的探究意识和实验能力，受到师生的普遍欢迎.
参考文献
1范钦珊,陈建平.理论力学(第2版).北京：高等教育出版社，2010
2刘延柱.月球轨道稳定性与科氏惯性力.力学与实践，2015，37(4)：523-524
(责任编辑:周冬冬)。
