傅科摆 实验指导
演示内容:

演示地球上的运动物体要受到两种惯性力的作用,即惯性离心力和克里奥利力。

仪器装置:

傅科摆

实验原理:

傅科摆是以自己的摆动平面来显示地球自转的。以太空为参照系观察地球上的傅科摆,由于惯性作用,摆平面保持原振动方向,地球自转的结果使地面上的物体相对摆平面的位置发生偏转,而地球上的人习惯于以地球为参照物,就会感到摆动平面相对地球的位置发生相反的偏转。

由于地球在自转,地球上的物体要受到两种惯性力的作用,即惯性离心力和克里奥利力在地球的北半球安置的傅科摆,其摆动面绕铅垂轴顺时针方向旋转。在地球的南半球安置的傅科摆,在每次摆动时均偏左,致使摆动平面沿逆时针方向转动,傅科摆在直观地显示地球自转的同时,也显示了克里奥利力的存在和作用。

实验步骤:

1.开启电源开关和照明开关,指示灯亮。

2.在确认铅垂轴已调准的情况下,轻推摆球,幅度是吊丝刚好碰到摆线上端的卡龙环,此时,工作指示灯应一亮一暗的闪动,表示驱动线路工作正常。

3.调节摆幅旋钮使摆指针指到刻度盘上略大于 “4”的位置。

4.摆进入正常工作后,将水平基准盘上的标尺刻线正对摆球指针往复的轨迹,记录起始时间和标尺对刻度盘的起始角位置。

5.待1小时后,观察并记录摆球的即时位置相对初始位置的偏转角度。

注意事项:

1.仪器底部四角有四个水平调节足,调节它使仪器水平。

2.摆球振幅不宜过大,一般使摆底指针指到刻度盘上略大于“4”的位置。

思考题:

傅科摆的摆动平面的偏转方向和偏转角速度与傅科摆在地球上所处的地理位置有何关系?