磁阻尼与动摩擦系数测定实验中误差分析装置的设计-论文.pdf

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1、实用技术推广中国科技信息2014年第16期CHINASCIENCEANDTECHNOLOGYINFORMATIONAug．2o14这个工作由国家级大学生创新创业训I练计划项目(No．20141022502g)和大学生科研训练项目(No．KY2014039)资助牟洪波午暇"-r正1币『雨工林种补1百半J哭向府东北林业大学根据磁阻尼与动摩擦系数测定实验原理，设计出一套磁阻尼与动摩擦系数测定DOI：10．3969／j．issn．1001-8972．2014．17．052磁阻尼与动摩擦系数测定实验中误差分析装置的设计磁阻尼和

2、动摩擦系数测定实验是大学物理实验中重要实验装置的实验项目，在实验过程中，原有霍尔开关用计时仪存在认为磁性经常不计数的问题，实验效率低，准确率不高，而且没有滑块沿着误差分析的功能，基于以上缺点，设计出一套磁阻尼与动斜面滑动摩擦系数测定实验的误差分析装置，该装置不存在不计数的时候是的问题，同时可以分析实验误差，在误差允许的范围内，匀速通过采集实验数据。BA段的，磁阻尼和动摩擦系数测定实验原理但是没有当金属处在变化的磁场中或者相对于磁场运动时，就实验验证会产生电磁感应现象，在金属块内部会产生感应电流，金磁性滑块属块要受到与

3、其运动方向相反的阻力一安培力作用。感应是匀速下电流产生的机械效应即为磁阻尼现象。滑通过BA当磁性滑块在非铁磁质良导体斜面上匀速下滑时，滑段，此外，由于斜面的光滑程度和人为的操作因素，也会块受的阻力有滑动摩擦力和磁阻尼力。设磁性滑块在斜面带来一定误差。在B、A、C处安装上三对光电门。处产生的磁感应强度为B；斜面与滑块接触的截面不变，光电门是由一个发光元件和一个接收元件组成的传感其长度为／。当滑块以匀速率v下滑时，可看作是斜面相对器，当二者之间没有物体阻挡时，接收元件受光照射，输于滑块向上做切割磁力线运动。由电磁感应定律

4、，在斜面出一个低电平，若二者之间有物体阻挡时，接收元件不受上的切割磁力线部分将产生电动势=占，如果把由于磁光照射，输出一个高电平，把光电门和计时器结合，就可感应产生的电流流经斜面部分的等效电阻设为R，则感应以记录快速运动物体的运动时间了，在这种情况下，光电电流应与速度v成正比，即为，=BlvIR，斜面所受到的安培门实际就是计时器的开关。力与电流成正比。而滑块受到的磁阻尼力就是斜面所受安光电门和计数器组成一套误差分析的硬件系统，并设培力的反作用力，方向与滑块运动方向相反。由此推出：有时间上下左右时间切换按钮、误差分析按

5、钮和复位按钮，磁阻尼力应正比于速度v。因为滑块运动是匀速的，故它内嵌有误差计算分析软件系统，点击误差分析按钮就可计沿斜面方向受力平衡，有算误差，给出误差值。Gsin0=Kv+COS0(1)磁阻尼和动摩擦系数测定实验的误差分析装置式(1)中是G滑块所受重力，是斜面与水平面的倾角，实验过程K为常数，将它称为磁阻尼系数，／．z为滑块与斜面间的滑当磁性滑块沿着斜面滑下经过B处光电门时必然会动摩擦系数。若将方程式(1)的两边同时除以Gcos0，得挡光，开始计数，滑到C处时再次挡光计数停止，记录tan0=K了BC这段时间。同理，

6、计数从C处滑到A处的时间，G·+(2)这样就记录了磁性滑块划过BC段和CA段所用的时间，用计时器上的切换按钮随时可以查看这两组数据，如果显然，tan和成线性关系。作出tan一直线COSCOS0磁性滑块是匀速通过BA段，那么磁性滑块通过BC段和图，可得斜率和截距b。CA段的时间理论上应该相等，由于实验仪器本身存在一K=a·G(3)定的误差，我们将误差限定在一定的范围内，认为磁性=b(4)滑块是匀速通过BA段。只要记录的通过BC段和CA段磁阻尼和动摩擦系数测定实验的误差分析装置的时间在误差允许的范围内，这组时间将采纳，否

7、则放设计弃这组数据。这样可大大减小实验误差，提高实验的精将斜面BA段分成相等的两段BC和CA段，原来的度和实验效率。138