单摆的运动特性实验报告

研究单摆的运动运动特性

物科院 电子3班 朱姜楠 07150309

伽利略（1564-1642）首先证明，如果空气摩擦的影响可以忽略不计，则所有自由下落的物体都将以同一加速度下落，这个加速度就是重力加速度。重力加速度是一个重要的物理量，准确测定它，无论在理论上，还是在科研和生产等方面的偶有极其重大的意义。单摆实验是一个经典实验，通过对重力加速度的测量，学习使用实验数据的分析方法和误差来源分析及处理方法。

实验目的

1. 研究单摆振动周期与摆长的关系。

2. 测量当地的重力加速度，并进行数据处理和误差分析。

实验原理

单摆的运动在摆角很小时（小于5度）可以看成是简谐振动，振动周期T与摆锤重心到悬挂点的距离l以及实验处的重力加速度g有以下关系：

仪器

单摆装置（锥形球、细线）、米尺、多功能分秒仪、游标卡尺等。

实验内容

1. 测量5种不同摆长

2. 测量周期，学会使用多功能分秒仪

3. 以摆长l为横坐标，振动周期T的平方为纵坐标作图并分析实验结果。 4. 求出重力加速度g

实验数据及数据处理

1. 单摆摆长与周期的关系实验数据

2. 作摆长l与周期平方关系图，根据l-关系图分析l与的线

实验一典型环节的动态特性

一． 实验目的

1. 通过观察典型环节在单位阶跃信号作用下的相应曲线，熟悉它们的动态特性。 2. 了解各典型环节中参数变化对其动态特性的影响。

二． 实验内容

1． 比例环节

G(S)= K

所选的几个不同参数值分别为K1= 33 ; K2= 34 ; K3= 35 ;

对应的单位阶跃响应曲线（在输出曲线上标明对应的有关参数值）：

2． 积分环节

1

G(S)=

1 TiS所选的几个不同参数值分别为 Ti1= 33 ; Ti2= 33 ; Ti3= 35 :

对应的单位阶跃响应曲线（在输出曲线上标明对应的有关参数值）：

3． 一阶惯性环节

G(S)=

K

1?TcS令K不变（取K= 33 ），改变Tc取值：Tc1=12；Tc2=14；Tc3=16；

2

对应的单位阶跃响应曲线（在输出曲线上标明对应的有关参数值）：

4． 实际微分环节

G(S)=

KDTDS

1?TDS令KD不变（取KD=33），改变TD取值：TD1=10；TD2=12；TD3=14；

3

对应的单位阶跃响应曲线（在输出曲线上标明对应的有关参数值）：

5． 纯迟延环节

??SeG(S)=

所选的几个不同参数值分别为τ1=2；τ2=5；τ3=8；

对应的单

实验名称：受控源VCCS、VCVS、CCVS、CCCS的特性曲线

课程名称 实验学生姓名 实验设备台号

电路原理 班级 指导教师 实验日期 报告日期 一．实验目的：

1． 加深对受控源的理解。

2． 熟悉由运算放大器组成受控源电路的分析方法，了解运算放大器的应用。 3． 掌握受控源特性的测量方法。

二．实验原理与说明：

1． 受控源是双口元件，一个为控制端口，另一个为受控端口。受控端口的电流或电压受到控制端口的电流或电压的控制。根据控制变量与受控变量的不同组合，受控源可分为四类：

图6-1 受控源

(1) 电压控制电压源（VCVS），如图6-1（a）所示，其特性为：

us???uc

ic?0

(2) 电压控制电流源（VCCS），如图6-1（b）所示，其特性为： is?gm?uc

ic?0

① 电流控制电压源（CCVS），如图6-1（c）所示，其特性为：

us???ic

uc?0

② 电流控制电流源（CCCS），如图6-1（d）所示，其特性为： is???ic

精心整理

实验名称：单摆测重力加速度

一． 实验目的

1. 用单摆测重力加速度； 2. 研究随机误差的特点； 3. 学习电子停表的使用。

二． 仪器用具

单摆装置、卷尺、游标卡尺、电子停表等。 三． 实验原理 单摆的运动方程为 当摆角θ很小时（如θ<5°），sinθ≈θ，上式成为常见的简谐运动方程 式中,ω与周期T的关系为，周期 则 四.实验数据记录与处理 1.悬点到小球悬垂态最低点的距离=90.87次数 1 90.85 2 90.86 0.02cm,小球直径d=19.46mm。 3 90.85 90.87 0.02 4 90.90 5 90.89 ,

2.测量摆动20次所需时间t

次数 t 1 38.10 2 38.12 ,，l=89.90±0.02cm

3 38.10 38.11 0.02 4 38.09 5 38.14 来源网络，仅 供个人学习参考

精心整理

,则

,

五.结论，误差分析

1.结论

2.误差分析(1)测量摆动周期时，人的观测需要反应时间，用秒表记录时也有时间延迟； (2)测量摆长、直径时存在读数误差； (3)试验中默认sinθ=θ,实际二者存在差异。

来源网络，仅 供个人学习参考

农业物料工程特性实验报告

实验题目 姓名 【实验原理】 采用碱皂化甲酯化，甘油酯皂化后，释出的脂肪酸在盐酸及甲醇存在下进行酯化，萃取得到脂肪酸甲酯用于气相色谱分析。 样品中的脂肪酸（甘油酯）经过适当的前处理（甲酯化）后，进样，样品在汽化室被汽化，在一定的温度下，汽化的样品随载气通过色谱柱，由于样品中组分与固定相间相互作用的强弱不同而被逐一分离，分离后的组分，到达检测器时经检测口的相应处理（如FID的火焰离子化），产生可检测的信号。根据色谱峰的保留时间定性，外标法确定不同脂肪酸的百分含量。 【实验原料及主要仪器】 实验原料：DDGS、市售植物油 实验试剂：石油醚沸程30~60℃、2mol/L的NaOH-CH3OH溶液、2mol/L的HCL-CH3OH溶液、正己烷、无水硫酸钠、脂肪酸甲酯混合标准品（47885-U）购买于Sigma-Aldrich公司 实验主要仪器：脂肪抽提仪、气相色谱仪：具氢火焰离子化检测器（FID）、真空干燥箱、恒温水浴锅、容量瓶、试管、振荡混匀器、样品瓶 【主要实验步骤】 脂肪抽提及测定 1、控制装置的设定 按下控制装置上的电源开关(开关灯应亮)，在稳定前显示屏上有所装软件的版本编号比如：表明先前所运行的程序。通过按加减键来

离心泵的特性曲线

一、实验目的

1、了解离心泵结构与特性，学会离心泵的操作。 2、掌握离心泵特性曲线测定方法。

二、实验原理

离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一，其特性曲线是在恒定转速下扬程H、轴功率N及效率η与流量V之间的关系曲线，它是流体在泵内流动规律的外部表现形式。由于泵内部流动情况复杂，不能用数学方法计算这一特性曲线，只能依靠实验测定。

1、扬程H的测定与计算

在泵进、出口取截面列柏努利方程:

2u2?u12p2?p1H??Z2?Z1??g2gp1,p2：分别为泵进、出口的压强 N/m ρ：液体密度 kg/m u1,u2：分别为泵进、出口的流量m/s g：重力加速度 m/s

当泵进、出口管径一样，且压力表和真空表安装在同一高度，上式简化为：

2

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2、轴功率N的测量与计算

H?p2?p1?gN=0.94w w-电机输出功率；W

可知：测定泵的轴功率，只需测定电机的输出功率，乘上功率转换中的倍率即可。

3、效率η的计算

泵的效率η为泵的有效功率Ne与轴功率N的比值。有效功率Ne是流体单位时间内自泵得到的功，轴功率N是单位时间内泵从电机得到的功，两者差异反映了水力损失、容积损失和机

实验三方向阻抗继电器特性实验

1．实验目的

（1）熟悉整流型LZ-21型方向阻抗继电器的原理接线图，了解其动作特性。 （2）测量方向阻抗继电器的静态Zpu?f???特性，求取最大灵敏角。 （3）测量方向阻抗继电器的静态Zpu?f?Ir?特性，求取最小精工电流。

2．LZ-21型方向阻抗继电器简介

1）LZ-21型方向阻抗继电器构成原理及整定方法

距离保护能否正确动作，取决于保护能否正确地测量从短路点到保护安装处的阻抗，并使该阻抗与整定阻抗比较，这个任务由阻抗继电器来完成。

阻抗继电器的构成原理可以用图3-1来说明。图中，若K点三相短路，短路电流为IK，由PT回路和CT回路引至比较电路的电压分别为测量电压U?m和整

?，那么 定电压Uset??Um11IKZK?ImZm(3-1) nPTnYBnPTnYB式中：nPT、nYB—电压互感器和电压变换器的变比；

ZK—母线至短路点的短路阻抗。 当认为比较回路的阻抗无穷大时，则：

??Uset11IKZI?ImZI（3-2） nCTnCT式中：ZI—人为给定的模拟阻抗。

比较式（3-1）和式（3-2）可见，若假设

ZK IK ZI ?UsetnPT?nYB?nCT，则短路时，由于线路上流过同一电?的大小，

测试系统静态特性校准实验报告

实验一 测试系统静态特性校准

一.实验目的

1.1 掌握压力传感器的原理 1.2掌握压力测量系统的组成

1.3掌握压力传感器静态校准实验和静态校准数据处理的一般方法 二.实验设备

本实验系统由活塞式压力计，硅压阻式压力传感器，信号调理电路，5位半数字电压表，直流稳压电源和采样电阻组成。图1-1实验系统方框图如下：

实验设备型号及精度

三.实验原理

在实验中，活塞式压力计作为基准器，为压力传感器提供标准压力0~0.6%Mpa信号调理器为压力传感器提供恒电源，将压力传感器输出的电压信号放大并转换为电流信号。信号处理器输出为二线制,4~20mA信号电源在250 采样电阻上转换为1~5V电压信号，由5位半数字电压表读出。

测试系统静态特性校准实验报告

四.实验操作 4.1操作步骤

（1）用调整螺钉和水平仪将活塞压力计调至水平。 （2）核对砝码重量及个数，注意轻拿轻放。

（3）将活塞压力计的油杯针阀打开，逆时针转动手轮向手摇泵内抽油，抽满后，将油杯针阀关闭。严禁未开油杯针阀时，用手轮抽油，以防破坏传感器。

（4）加载砝码至满量程，转动手轮使测量杆标记对齐，再卸压。反复1-2次，以消除压力传感器内部的迟滞。

（5）卸压后，重复（3）并在油杯关闭前记录

农业物料工程特性实验报告

实验题目 姓名 【实验原理】 采用碱皂化甲酯化，甘油酯皂化后，释出的脂肪酸在盐酸及甲醇存在下进行酯化，萃取得到脂肪酸甲酯用于气相色谱分析。 样品中的脂肪酸（甘油酯）经过适当的前处理（甲酯化）后，进样，样品在汽化室被汽化，在一定的温度下，汽化的样品随载气通过色谱柱，由于样品中组分与固定相间相互作用的强弱不同而被逐一分离，分离后的组分，到达检测器时经检测口的相应处理（如FID的火焰离子化），产生可检测的信号。根据色谱峰的保留时间定性，外标法确定不同脂肪酸的百分含量。 【实验原料及主要仪器】 实验原料：DDGS、市售植物油 实验试剂：石油醚沸程30~60℃、2mol/L的NaOH-CH3OH溶液、2mol/L的HCL-CH3OH溶液、正己烷、无水硫酸钠、脂肪酸甲酯混合标准品（47885-U）购买于Sigma-Aldrich公司 实验主要仪器：脂肪抽提仪、气相色谱仪：具氢火焰离子化检测器（FID）、真空干燥箱、恒温水浴锅、容量瓶、试管、振荡混匀器、样品瓶 【主要实验步骤】 脂肪抽提及测定 1、控制装置的设定 按下控制装置上的电源开关(开关灯应亮)，在稳定前显示屏上有所装软件的版本编号比如：表明先前所运行的程序。通过按加减键来

实验报告

一、实验目的

利用单摆来测量重力加速度

二、实验原理

单摆在摆角小于10°时的振动是简谐运动，其固有周期为T=2π ，由此可得g= 。据此，只要测出摆长l和周期T，即可计算出当地的重力加速度值。

由此通过测量周期T,摆长l求重力加速度

三、实验设备及工具

铁架台（带铁夹），中心有孔的金属小球，约1m长的细线，米尺，游标卡尺（选用），秒表等。

四、实验内容及原始数据

（一）实验内容

1．在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结，将细线穿过球上的小孔，制成一个单摆。

2．将铁夹固定在铁架台的上端，铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，把做好的单摆固定在铁夹上，使摆球自由下垂。

3．测量单摆的摆长l：用游标卡尺测出摆球直径2r，再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长l'，则摆长l=l'+r。

4．把单摆从平衡位置拉开一个小角度（不大于10°），使单摆在竖直平面内摆动，用秒表测量单摆完成全振动30至50次所用的时间，求出完成一次全振动所用的平均时间，这就是单摆的周期T。

5．将测出的摆长l和周期T代入公式g= 求出重力加速度g的值。

（二）原始数据

1．用游标卡尺测量钢球直径2r

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