理论力学创新试验教学大纲.doc

《理论力学创新实验》教学大纲 课程名称： 理论力学创新实验；Theoretical Mechanics experiment 课程编号： 教学对象： 工程力学本科生 教材或实验指导书名称： 《理论力学创新实验》指南讲义 学时学分0.5；总学时12 实验的地位、作用和目的： 基于力学基础理论，启发创新思维意识，培养科研实践能力, 培养学生的创造性思维能力和动手能力。提高创新兴趣、调动创新积极性、激发创造欲望； 实验的基本内容与基本要求： 课程的主要内容有：力学创新教学（包括力学在工程中的应用；灵感与创造实物展览，多媒体理论与工程导航教学等）；静动摩擦系数的量测；物体转动惯量的量测；学生自己创新设计实践。 设备与器材配置： 多媒体导航台；摩擦系数量测装置；转动惯量量测装置。 考核方式： 提交实验报告，及创新设计作品。 实验项目与内容提要 序号 实验名称 内容提要 每组人数 实验时数 所在实验室 备注 1 力学创新教学 理论与工程力学导航；灵感与创造展览 30人/每组 2 理论力学创新实验 2 摩擦系数量测 测定多种材料之间的静动摩擦系数 4人/每组 3 理论力学创新实验 3 转动惯量量测 复摆、三线摆装置量测转动惯量 4人/每组 3 理论力学创新实验 4 自主创新设计 内容自选 个人或小组 4 理论力学创新实验  《理论力学创新实验》指南讲义 陆晓敏 严湘赣 陈定圻 河海大学土木工程学院 力学实验中心 二OO三年八月八日 目 录 理论力学创新实验室介绍 静动摩擦因数测定实验指导 转动惯量量测实验指导 计频计数计时使用说明 静动摩擦因数测定 实 验 指 导 书 实验装置简介 右图是实验装置的示意图。通过摇把可以调节滑槽的倾角，光电管A的位置可以调节。滑块在滑槽中运动时，计时器可记录下滑块通过两个光电管之间的时间，通过光电管A、B之间的距离及测得的时间，利用动力学方程，可以计算出滑块材料与滑槽底面材料之间的动摩擦因数。 设计实验过程（步骤） 推导计算公式 选择材料、测量动摩擦因数 （包括实验组数，每次实验的数据，计算结果，平均值等） 误差分析、建议 再测定材料之间的静摩擦因数，并与动摩擦因数比较 撰写实验报告书 （包括实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果等） 参考资料：计频、计时、计数仪的使用说明。 静力学基础 动力学基础 转动惯量测定 实 验 指 导 书 验装置简介 右图（1）是三线摆实验装置的示意图，在圆盘上放上物体，通过量测三线摆扭转振动的周期，可以计算出物体的转动惯量。周期可以使用光电管测量。 右图（2）是复摆实验装置的示意图，在架子上放上物体，通过量测复摆振动的周期，可以计算出物体的转动惯量。周期可以使用光电管测量。 设计实验过程（步骤） （根据物体的形状及要量测的要求，选择合适的实验装置，设计如何用光电管来量测周期，实验分那几个步骤等） 推导计算公式 选择试件、测量动转动惯量 （包括实验组数，每次实验的数据，计算结果，平均值等） 误差分析、建议 撰写实验报告书 （包括实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果等） 参考资料：计频、计时、计数仪的使用说明。 动力学基础 SSM-5C计时-计数-计频仪 一、 概述 本仪器是多种用途的时间计量仪器，具有计时、计数、计频等功能。 仪器的输入可为光电转换、红外线转换、电位触发三种形式。测量的结果由五位LED数码显示。 本仪器采用CD4000系列的CMOS电路组成，具有使用方便、功耗小、工作稳定、可靠的优点，而且抗冲击、抗震动能力强。能广泛运用于物理力学实验、化学电量分析、生物光照累计等需要进行时间、数量、频率及周期测量的教学演示、科研、生产等场所。 1979年本仪器经教育部生产供应管理局鉴定（鉴定证书号[79]教供局字211号）。 二、性能 时标频率源 由4M石英晶体震荡器输出标准方波信号。频率偏差日。 量程 计时：0.001ms—1000s自动变换 计数：1——1 1——1 计频： 灵敏度： 光电转换：（光谱范围5000埃-10000埃） 启动：200勒克司 停止：1000勒克司 电位输入阻抗 使用条件电源：220V A.C.50HZ 功耗:8W 连续使用 环境温度:—10oC—+35 oC 三、使用 仪器面板布置见仪器。各开关插座的功能和使用分述如下：（见图一、二、三、四） K1：电源开关 将有小点的船型开关向上掀下即接通整机电源，此时数码管燃亮。反之，断电，数码管熄灭。 K2：：功能选择开关 此开关分位三档，分别计时、计数、计频。 KB(s