多普勒效应综合实验.doc
多普勒效应综合实验
实验目的:
a. 匀加速直线运动，测量力、质量与加速度之间的关系，验证牛顿第二定律。 b. 自由落体运动，并由V-t关系直线的斜率求重力加速度。
实验仪器:
多普勒效应综合实验仪。
实验原理:
根据声波的多普勒效应公式，当声源与接收器之间有相对运动时，接收器接收到的频率f为:
f,f(u，Vcos,)/(u,Vcos,) 01122
(1)
若声源保持不动，运动物体上的接收器沿声源与接收器连线方向以速度V运动，则从(1)式可得接收器接收到的频率应为:
f,f(1，V/u) 0
(2)
根据(2)式，作f-V关系图可直观验证多普勒效应，且由实验点作直线，
k,f/uu,f/k其斜率应为，由此可计算出声速。 00
由(2)式可解出:
V,u(f/f,1) 0
实验内容及步骤:
1( 实验仪的预调节
实验仪开机后，首先
要求
对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗
输入室温，这是因为计算物体运动速度时要代入声速，而声速是温度的函数。
2. 研究匀变速直线运动，验证牛顿第二运动定律
实验时仪器的安装如图4所示，质量为M的垂直运动部件与质量m的砝码托及砝码悬挂于滑轮的两端，测量前砝码托吸在电磁铁上，测量时电磁铁释放砝码，系统在外力作用下加速运动。运动系统的总质量为M+m，所受合外力(M+m)g(滑轮转动惯量与摩擦力忽略不计)。
根据牛顿第二定律，系统的加速度应为:
a= (M-m)/(M+m)
(4)
用天平称量垂直运动部件，砝码托及砝码质量，每次取不同质量的砝码放于砝码拖上，记录每次实验对应的m。
将垂直运动发射/接收器接入实验仪，在实验仪的工作模式选择界面上选择“频率调谐”调谐垂直运动发射/接收器的谐振频率，完成后回到工作模式选择界面，选择“变速运动测量实验”确认后进入测量设置界面。设置采样点总数8，采样步距50ms，用键选择“开始测试”，按确认键使电磁铁释放砝码托，同时,
实验仪按设置的参数自动采样。
采样结束后会以类似图3的界面显示V-t直线，用键选择“数据”，将显,
示的采样次数及相应速度记入
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
2中(为避免电磁铁剩磁的影响，第1组数据不记。t为采样次数与采样步距的乘积。)由记录的t，V数据求的V-t直线的斜率n
即为此次实验的加速度a。
在结果显示界面中用键选择返回，确认后重新回到测量设置界面。改变,
砝码质量，按以上程序进行新的测量。
将表2得出的加速度a作纵轴，(M-m)/(M+m)作横轴作图，若为线性关系，符合(4)式描述的规律，即验证了牛顿第二定律，且直线的斜率应为重力加速度。
3. 研究自由落体运动，求自由落体加速度
实验时仪器的安装如图5所示，将电磁铁移到导轨的上方，测量前垂直运动部件吸在电磁铁上，测量时垂直运动部件自由下落1段距离后被细线拉住。
在实验仪的工作模式选择界面中选择“变速运动测量实验”，设置采样点总数8，采样步骤50ms。选择“开始测试”，按确认键后电磁铁释放，接收器自由下落，实验仪按设置的参数自动采样。将测量数据记入表3中，由测量数据求得V-t直线的斜率即为重力加速度g。
为减小偶然误差，可作多次测量，将测量的平均值作为测量值，并将测量值与理论值比较，求百分误差。
浙公网安备 33021202002483