錐體上滾的實(shí)驗(yàn)報(bào)告

時(shí)間:2022-01-27 08:13:18 報(bào)告 我要投稿

錐體上滾的實(shí)驗(yàn)報(bào)告范文

  隨著個(gè)人素質(zhì)的提升,大家逐漸認(rèn)識(shí)到報(bào)告的重要性,我們?cè)趯憟?bào)告的時(shí)候要注意語言要準(zhǔn)確、簡(jiǎn)潔。你還在對(duì)寫報(bào)告感到一籌莫展嗎?以下是小編精心整理的錐體上滾的實(shí)驗(yàn)報(bào)告范文,歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。

錐體上滾的實(shí)驗(yàn)報(bào)告范文

錐體上滾的實(shí)驗(yàn)報(bào)告范文1

  摘要:從錐體上滾實(shí)驗(yàn)的幾何條件出發(fā),分析該實(shí)驗(yàn)中雙圓錐沿傾斜導(dǎo)軌向上滾動(dòng)的根本原因,并討論了幾何參數(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。

  關(guān)鍵詞:演示實(shí)驗(yàn);錐體上滾;力矩;轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能

  一、原理:

  本實(shí)驗(yàn)的核心在于剛體在重力場(chǎng)中的平衡問題,而自由運(yùn)動(dòng)的物體在重力的作用下總是平衡在重力勢(shì)能極小的位置。如果物體不是處于重力場(chǎng)中勢(shì)能極小值狀態(tài),重力的作用總是使它往勢(shì)能減小的方向運(yùn)動(dòng)。本實(shí)驗(yàn)演示錐體在斜雙杠上自由滾動(dòng)的現(xiàn)象,巧妙地利用錐體的形狀,將支撐點(diǎn)在錐體軸線方向上的移動(dòng)(橫向)對(duì)錐體質(zhì)心的影響同斜雙杠的傾斜(縱向)對(duì)錐體質(zhì)心的影響結(jié)合起來,當(dāng)橫向作用占主導(dǎo)時(shí),甚至表現(xiàn)為出人意料的反常運(yùn)動(dòng),即錐體會(huì)自動(dòng)滾向斜雙杠較高的一端,具體分析如下:

  首先看平衡(錐體質(zhì)心保持水平)時(shí)錐體的位置,如圖1。AA1端較高,但AA1處兩橫桿向外測(cè)傾斜,較高的支撐有使錐體質(zhì)心向上移的趨勢(shì),而支撐點(diǎn)較寬又使錐體因其中間粗兩端細(xì)而使質(zhì)心有向下移動(dòng)的趨勢(shì),兩種趨勢(shì)互相抵消可使錐體在圖4所示任何位置都處于平衡狀態(tài)。如果此時(shí)使AA1稍變寬或使BB1稍變窄,會(huì)使錐體在AA1端比在BB1端時(shí)質(zhì)心位置更低,它將總往AA1(高端)滾動(dòng),從B端向A端看,如圖2所示。

  AA1端處于高寬端,BB1端處于低窄端,若支撐點(diǎn)遇錐面相切位置如圖2所示,則當(dāng)錐體滾動(dòng)時(shí),質(zhì)心在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),錐體處于平衡狀態(tài)。設(shè)BB1端固定,AA1端寬度一定,只調(diào)節(jié)其高度,則AA1端下降,將會(huì)出現(xiàn)由平衡狀態(tài)上滾的現(xiàn)象。AA1端至多下降到BB1端所在水平面上,不過此時(shí)滾動(dòng)雖明顯,但“往上”不明顯。故本實(shí)驗(yàn)裝置高低寬窄布局要適度,使AA1端比平衡位置略低,錐體能自動(dòng)滾動(dòng)即可。

  二、裝置:

  雙錐體,V字形斜面軌道

  三、心得體會(huì):

  通過以上分析得出,在錐體上滾實(shí)驗(yàn)中造成雙圓錐體能夠沿傾斜軌向上滾動(dòng)的真正原因是在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)滿足一定的幾何條件下,雙圓錐體的質(zhì)心坐標(biāo)在滾動(dòng)方向上總是超前于雙圓錐面與導(dǎo)軌的切點(diǎn)坐標(biāo),導(dǎo)致雙圓錐體的重力產(chǎn)生力矩并且該力矩起到了動(dòng)力矩的'作用,從而使得雙圓錐體在導(dǎo)軌上發(fā)生滾動(dòng).。從能量轉(zhuǎn)換的角度解釋這一過程,是由于重力矩做正功導(dǎo)致雙圓錐體的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為雙圓錐體的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能。

  四、參考文獻(xiàn):

  【1】黃國(guó)雄.神奇的雙錐體[J].物理教學(xué)探討

  【2】路峻嶺.物理演示實(shí)驗(yàn)教程[M].北京:清華大學(xué)出版社

  【3】楊文茂.李全英.空間解析幾何[M].2版

  【4】漆安慎,杜嬋英.力學(xué)[M].2版.北京:高等教育出版社

錐體上滾的實(shí)驗(yàn)報(bào)告范文2

  今天老師給我們開了演示實(shí)驗(yàn),讓我們大開眼界,受益匪淺。在這節(jié)課里老師給我們演示了好多實(shí)驗(yàn)。最讓我感興趣的是錐體上滾。當(dāng)我看到這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí),眼看著一個(gè)椎體從低處滾到高處并且不會(huì)在滾回來,感覺好神奇。這個(gè)設(shè)備是兩根鋼管由低到高的固定在一個(gè)板子上,低的那邊間距小,高的那端間距大,一個(gè)錐體架在兩桿中間,將椎體移到鋼管低的那一端之后,錐體就自動(dòng)的滾到高處去了。

  這個(gè)實(shí)驗(yàn)一開始讓我看的目瞪口呆,還以為有什么奇怪的東西呢。但是經(jīng)過仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn)這其實(shí)只是一個(gè)錯(cuò)覺。這個(gè)軌道一頭高一頭低,椎就會(huì)從低的一端滾向高的一頭好像是重心在向上滾,但分析一下就會(huì)知道真相不是這樣的,如果是那樣的話就違背了能量定理。首先這是一個(gè)椎而不是一個(gè)圓柱體,其次這不是一個(gè)斜面而是兩條軌道,而且軌道是成八字形狀擺開的,并且高處張得開。這樣的設(shè)計(jì)會(huì)使椎處于高處時(shí)重心降低,而在低處時(shí)由于軌道變窄使的重心升高且高于在高處時(shí)的,這樣看來這個(gè)實(shí)驗(yàn)就變成重心有高處向低處走的正,F(xiàn)象了,也就沒有違背能量定理了。

  通過椎體上滾這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明了在重力場(chǎng)中的任何物體都具有從勢(shì)能高的地方向勢(shì)能低的地方運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。從這個(gè)實(shí)驗(yàn)中我想到了如果能把這個(gè)原理運(yùn)用到實(shí)際生活中我們就能節(jié)約很多

  能源。建筑工地可以用來運(yùn)東西,醫(yī)院里可以用來運(yùn)傷員,游樂園可以給人們帶來快樂。通過實(shí)驗(yàn)我們可以想到有些東西表面上的東西可以把我們蒙蔽到,但是我們?nèi)绻J(rèn)真的去對(duì)待就很容易把他們識(shí)破,我們不能總相信自己的眼睛。

  一、演示目的

  1通過觀察與思考雙錐體沿斜面軌道上滾的現(xiàn)象,加深了解在重力場(chǎng)中物體總是以降低重心,趨于穩(wěn)定的規(guī)律運(yùn)動(dòng)。

  2說明物體具有從勢(shì)能高的位置向勢(shì)能低的位置運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),同時(shí)說明物體勢(shì)能和動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)換。

  二、原理

  本實(shí)驗(yàn)的核心在于剛體在重力場(chǎng)中的平衡問題,而自由運(yùn)動(dòng)的物體在重力的作用下總是平衡在重力勢(shì)能極小的位置。如果物體不是處于重力場(chǎng)中勢(shì)能極小值狀態(tài),重力的作用總是使它往勢(shì)能減小的方向運(yùn)動(dòng)。本實(shí)驗(yàn)演示錐體在斜雙杠上自由滾動(dòng)的現(xiàn)象,巧妙地利用錐體的形狀,將支撐點(diǎn)在錐體軸線方向上的移動(dòng)(橫向)對(duì)錐體質(zhì)心的影響同斜雙杠的傾斜(縱向)對(duì)錐體質(zhì)心的影響結(jié)合起來,當(dāng)橫向作用占主導(dǎo)時(shí),甚至表現(xiàn)為出人意料的反常運(yùn)動(dòng),即錐體會(huì)自動(dòng)滾向斜雙杠較高的一端,具體分析如下:

  首先看平衡(錐體質(zhì)心保持水平)時(shí)錐體的位置,如圖1。AA1端較高,但AA1處兩橫桿向外測(cè)傾斜,較高的支撐有使錐體質(zhì)心向上移的趨勢(shì),而支撐點(diǎn)較寬又使錐體因其中間粗兩端細(xì)而使質(zhì)心有向下移動(dòng)的趨勢(shì),兩種趨勢(shì)互相抵消可使錐體在圖4所示任何位置都處于平衡狀態(tài)。如果此時(shí)使AA1稍變寬或使BB1稍變窄,會(huì)使錐體在AA1端比在BB1端時(shí)質(zhì)心位置更低,它將總往AA1(高端)滾動(dòng),從B端向A端看,如圖2所示。

  AA1端處于高寬端,BB1端處于低窄端,若支撐點(diǎn)遇錐面相切位置如圖2所示,則當(dāng)錐體滾動(dòng)時(shí),質(zhì)心在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),錐體處于平衡狀態(tài)。設(shè)BB1端固定,AA1端寬度一定,只調(diào)節(jié)其高

  度,則AA1端下降,將會(huì)出現(xiàn)由平衡狀態(tài)上滾的現(xiàn)象。AA1端至多下降到BB1端所在水平面上,不過此時(shí)滾動(dòng)雖明顯,但“往上”不明顯。故本實(shí)驗(yàn)裝置高低寬窄布局要適度,使AA1端比平衡位置略低,錐體能自動(dòng)滾動(dòng)即可

  三、注意事項(xiàng)

  1錐體放在最低端

  2錐體應(yīng)該放平

  3手放開時(shí)要輕輕的放,不要讓錐體掉在地上

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