旋转系列演示仪
【实验目的】
演示处在转动状态时,转动物体受离心力和地球重力共同作用,物体表面形状或运动姿态发生的变化,以及作出的变化与转速的关系。
【实验原理】
作圆周运动的物体都受到向心力的作用,向心力是迫使物体速度方向不断改变的力,它总是垂直于作圆周运动的物体的速度而指向运动圆周的圆心,显然物体同时受到地球重力的作用,方向为垂直向下,在运动过程中,地球重力的大小不变,而离心力的大小与圆周运动的速度大小有关。离心加速度为
因此,不圆周运动的半径方向上加速度即离心力是变化的,与重力加速度成一定的数学关系。
【实验仪器】
1、实验样品 2、实验样品固定螺丝 3、驱动电机 4、电机电源输入接线柱 5、转速测量霍尔传感器和磁钢 6、实验装置水平调节螺丝 7、测速探头接口 8、转速显示窗,单位为转/秒 9、转速调节旋钮(即改变电机输入电压 10、电源开关和输入电源线。
主要技术指标:
1、输入电源电压: AC220±10%,50Hz
2、电机电压: 1.5—6V
3、转速显示: 0.30-99.99转/秒
4、转速分辨率: 0.01R/S
5、实验样品三种: 矩形水槽、环形槽、离心挂球
【实验操作与现象】
1、 连接电机与电源连线,插好测速探头线,用手试转转动盘观察转动过程中有无碰擦,设法清除。
2、 将调速电位器逆时针到底后,接通电源,缓幔顺时针调节电位器可观察到电机带动转盘转动,数码管显示转速,单位为:转/秒。
3、 调低转速后,调节实验装水平后,切断电源,放矩形水槽于转盘中心圆孔后拧紧。静止时水槽水量为1/3。
4、 接通电源观察水槽中水在不同转速下的形态和分布。
5、 重复上述3和4,更换实验样品为环形槽和离心挂球,作上述演示,环形槽中放入玻璃球,观察在不同转速下球的高度。
重复上述3和4,更换实验样品为离心挂球,作上述演示,观察在不同转速下挂球杆的展角。