锥体上滚的实验报告.docx
圆锥体滚动实验报告 第一部分：物理实验报告、圆锥体滚动、电磁枪一：圆锥体滚动 实验目的 1. 通过观察和思考双圆锥体沿斜面轨道滚动的现象，学生可以获得更深层次地理解物体在重力场中总是重心降低、趋于稳定的运动规律。 2.解释物体有从势能高的位置运动到势能低的位置的趋势，并解释物体势能和动能的相互转换。实验现象：1、将双锥体置于导轨高端，双锥体不滚落； 2. 将双锥放置在导轨的低端。松手后，双锥滚向高端。实验原理：最小能量原理指出，物体或系统的能量总是自然地趋于最低状态。本实验中，低端两导轨间距离较小，停止时锥体重心升高。相反，高端的两条导轨相对分开，锥体在这里下沉，重心实际上是降低的。实验现象仍然符合最小能量原理。 2：电磁炮实验现象：将小圆柱体放入装弹口，按下开关，小圆柱体就会以极高的速度射出，撞到墙壁上发出“啪”的声音来体现速度。实验原理：电磁轨道炮由两条连接大电流源的固定平行导轨和一个可沿导轨轴线滑动的电枢组成。发射时，电流从一根导轨流经电枢，然后再经另一根导轨流回，形成闭环。当强电流流过两条平行的导轨时，两条导轨之间就会产生强磁场。该磁场与流过电枢的电流相互作用，产生强大的电磁力。该力推动电枢和放置在电枢前面的弹丸。沿导轨加速运动，实现高速。
根据比奥-萨伐尔定律和安培定律，可以推出电枢上的电磁场力与电流强度的平方成正比，即F=KL2。可见，为了获得弹丸的高速，需要供给Orbit强大的电流。通常该电流的值为兆安级。电流的脉冲宽度为毫秒量级。第二章：圆锥上滚子演示实验报告 实验者：孙红梅 周丹丹 邓毅 专业：自动化 班级：09503班 指导老师：李庆福 【实验名称】圆锥上滚子演示 【实验目的】 1、圆锥上滚子演示观察和思考沿斜面轨道滚动的现象，加深对重力场中物体总是降低重心并趋向于倾斜的规律的理解保持稳定。 2、说明物体有从势能高的位置运动到势能低的位置的趋势，并解释物体势能与动能的相互转换关系。 【实验仪器】下图1a、b为圆锥上辊演示装置结构示意图，a为平面图，b为俯视图：图1a图1b【实验原理】图2为示意图圆锥上滚轮的大小：在该装置中，影响圆锥滚动的参数有3个，即导轨的倾斜角α、双导轨的夹角γ和圆锥顶角双锥体的β。角度β是固定的，角度γ和α是可调的。双锥体的重心0能否移动与这三个角的大小有关。双锥体的重心0位于锥体轴线的中点。当锥体置于轨道最低点时（见图2），锥体在轨道上的支点为M，重心距基台的高度为HM。 “当圆锥体位于轨道上较高点时，由于两条轨道之间的夹角，变得更宽时，圆锥体的支点支撑在N点，重心距0的高度由于HN < HMkaiyun.ccm，此时重心0已经下降，圆锥体由于重心0在重力作用下下降而向上滚动。
计算表明，当角度α.β.γ三角形满足以下关系时：圆锥体将主动卷起。 【实验内容】 1、取另一个圆柱形物体，将其放置在导轨的高端上。松开后会自动滚落。 2. 将锥体放置在同一位置并保持锥体静止。轻轻推动圆锥体，使圆锥体向下滚动并向上滚动。 3、将锥体放在导轨下端，让锥体卷起来。 【实验现象】圆柱体下落时不回位，圆锥体始终到达导轨高端。 【实验结论】 1、物体或系统的能量总是自然地趋于最低状态； 2、本实验低端两导轨之间的距离较小，停在此处时锥体重心升高；相反，在导轨的高端kaiyun全站app登录入口，重心升高。根部轨道距离更远，锥体下沉，重心实际上降低。 【总结】从实验中可以看出，圆锥体向上滚动是因为V形轨道导致圆锥体重心下降。重心越低，越稳定。日常生活中，飞机可以非常平衡地在天空中飞行。飞行器的重心位于飞行器整个机身的中心点，使飞行器趋于稳定状态，不会造成任何不平衡；起重机可以稳定地吊运重物时，该起重机的重心也在整个起重机的中心点。当不倒翁处于直立状态平衡时，重心与接触点的距离最小，即重心最低。偏离平衡位置后，重心总是上升。因此，这种状态的平衡是稳定平衡。因此，无论不倒翁如何摆动，它都不会倒下。根据不倒翁原理，轻的物体与重的物体相对稳定，也就是说重心越低越稳定。当不倒翁在直立状态平衡时，重心与接触点的距离最小，即重心最低。
偏离平衡位置后，重心总是上升。因此，这种状态的平衡是稳定平衡。因此，无论不倒翁如何摆动，它都不会倒下。另一个例子是我们在科技馆看到的“卷锥体”实验。同样的原则也适用。由于圆锥体的形状和两侧轨道的形状，它的重心在下降，但又似乎在上升。向上滚动是符合生活事实的。但这只是一种幻觉。看其本质，还是重心降低了，所以重心越低，就越稳定。生活中为了增加物体的稳定性，我们经常给下面的物体增加重量，比如风扇底座、麦克风支架、公交车站牌等。利用重心的这个特性，还可以做很多有趣的实验并解释一些现象。如果你会做一条虫子，打开一个胶囊，在里面放一个小球，就可以来回翻筋斗。我们经常看到一个盒子稍微放在桌子上，但它不会掉落。这是因为盒子靠近桌子的一端，即“重心”所在，所以盒子悬浮在空中，但不会掉落。走钢丝的杂技演员手持平衡杆来降低重心并达到平衡。如何制作自己的不倒翁：使用球形塑料中药丸包装盒，可以从中间打开，并且正好有两个半球。在一个半球内放入适量的橡皮泥或湿粘土，作为不倒翁的底部，在另一个半球的外侧粘上一个圆锥形的帽子，作为不倒翁的上部。将两个半球对齐后，画出脸部就可以了。 【实验感受】 刚进实验室，就看到了这个椎体向上滚动的实验装置。当它移动到下端后，我发现它立即又回到了上端。当时我就想弄清楚这件事到底是怎么回事。 。
回来后发现这个装置原来是物体重心下移，装置倾斜造成的。这让我想起了其他的东西，比如不倒翁、走钢丝的杂技演员等等，这些都是利用重心的位置来达到我们想要的效果。因此，我们需要发现生活中的一些事情，需要我们去探索，然后去确认。希望以后还有机会再次与您联系。得分：95分 点评：报告内容全面详细开元棋官方正版下载，说明对实验理解深刻，理论分析比较到位。同时给出了实验的总结和经验，对问题进行了延伸和整合，值得称赞。第三章：椎体滚动实验报告 椎体滚动 【实验目的】 1.通过观察和思考双锥体沿斜面轨道滚动的现象，学生可以更深入地了解物体在重力场中的运动规律始终降低重心并趋于稳定。 2.解释物体有从势能高的位置运动到势能低的位置的趋势，并解释物体势能和动能的相互转换。 [实验仪器] [实验原理] 最小能量原理指出，物体或系统的能量总是自然地趋于最低状态。本次实验中，低端两导轨间距离较小，锥体停止
