傅科擺實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、學(xué)號(hào)： 1108140728班級(jí)：電氣 112 物演示實(shí)驗(yàn)報(bào)告項(xiàng)目名稱：傅科擺演示實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?通過傅科擺演示，觀察和理解地球的自轉(zhuǎn)規(guī)律。加深對(duì)科氏奧利力的理解。 簡(jiǎn)單操作：1 、將單擺拉開一定角度（不要超過底盤限定的范圍） ，使其在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)。2 、調(diào)節(jié)底盤上的定標(biāo)尺，使其方向與單擺的擺動(dòng)方向一致。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：10經(jīng)過一段時(shí)間（大約 1-2 小時(shí)），單擺的擺動(dòng)面與定標(biāo)尺方向的夾角發(fā)生變化（大約20度）。原理分析：（Z軸）。處于北半球某點(diǎn)的運(yùn)動(dòng) f=2mvXw .科氏奧利力f的方向 所以f垂直于U,使U發(fā)生偏轉(zhuǎn)。24地球自西向東旋轉(zhuǎn)，其角速度w的方向沿地軸指向北極物體速度為U,那么該物體

2、所受的科氏奧利力的表達(dá)式為： 垂直于一個(gè)平面，這個(gè)平面是由U和？的方向所組成的平面，傅科擺的演示直接證明了地球自西向東的自轉(zhuǎn)。在地球的兩級(jí)，傅科擺的擺動(dòng)平面 小時(shí)轉(zhuǎn)一圈，而在赤道上，傅科擺沒有方向旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象；在兩極與赤道之間的區(qū)域，傅科擺 方向的旋轉(zhuǎn)速度介于兩者之間。傅科擺在地球的不同地點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的速度不同，說明了地球表面 不同地點(diǎn)的線速度不同，因此，傅科擺可以用來(lái)確定擺所處的緯度。實(shí)驗(yàn)拓展：1851 年 , 法國(guó)著名物理學(xué)家傅科 （foucaultjeanbernarleon） 為驗(yàn)證地球自轉(zhuǎn)進(jìn)行了一系 列壯觀的實(shí)驗(yàn) ,所用的實(shí)驗(yàn)裝置被后人稱為傅科擺 .這也是人類第一次用來(lái)驗(yàn)證地球自轉(zhuǎn)的實(shí) 驗(yàn)裝

3、置. 該裝置可以顯示由于地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生科氏奧利 （coriolis） 力的作用效應(yīng) ,也就是傅科 擺振動(dòng)平面繞鉛垂線發(fā)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象 , 即傅科效應(yīng)。 實(shí)際上這等同于觀察者觀察到地球在擺下 的自轉(zhuǎn)。傅科擺的擺錘直徑 0.30m,擺錘質(zhì)量28kg,擺線長(zhǎng)達(dá)67m,對(duì)于這樣的龐然大物 , 一般的大學(xué)實(shí)驗(yàn)室根本無(wú)法容納得下 , 更不用說在課堂上當(dāng)堂演示。因地球自轉(zhuǎn)角速度極小（w- 10-5/S）,故傅科擺振動(dòng)平面偏轉(zhuǎn)周期t > 105s.為了達(dá)到既能模擬傅科擺在地球自轉(zhuǎn)影響下產(chǎn)生的傅科效應(yīng) , 同時(shí)又可大大縮短演示時(shí)間的雙重目的 , 可 以設(shè)計(jì)一勻角速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤來(lái)模擬地球的自轉(zhuǎn)，然后考慮用置于該

4、非慣性系中單擺的微小振 動(dòng)來(lái)近似傅科擺在地球的南、北兩極點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。由于轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度可任意選定 , 從而可人為控制擺振動(dòng)平面的偏轉(zhuǎn)周期。 但角速度太 大時(shí)不便觀察 , 太小時(shí)則周期過大使演示時(shí)間過長(zhǎng)。 所以應(yīng)合適的選擇轉(zhuǎn)盤角速度。 篇二： 大 學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)一 錐體上滾【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?：使學(xué)生加深了解在重力場(chǎng)中物體總是1 通過觀察與思考雙錐體沿斜面軌道上滾的現(xiàn)象， 以降低重心，趨于穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。同時(shí)說明物體勢(shì)能和動(dòng)能2 說明物體具有從勢(shì)能高的位置向勢(shì)能低的位置運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)， 的相互轉(zhuǎn)換。【實(shí)驗(yàn)儀器】 ：錐體上滾演示儀圖 1 ，錐體上滾演示儀【實(shí)驗(yàn)原理】 ： 能量最低原理指出：物體或系統(tǒng)

5、的能量總是自然趨向最低狀態(tài)。本實(shí)驗(yàn)中在低端的兩根 導(dǎo)軌間距小，錐體停在此處重心被抬高了；相反，在高端兩根導(dǎo)軌較為分開，錐體在此處下陷，重心實(shí)際上降低了。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象仍然符合能量最低原理?！緦?shí)驗(yàn)步驟】 ： 將雙錐體置于導(dǎo)軌的低端，松手后雙錐體向高端滾去； 重復(fù)第 2 步操作，仔細(xì)觀察雙錐體上滾的情況。【注意事項(xiàng)】 ：移動(dòng)錐體時(shí)要輕拿輕放，切勿將錐體掉落在地上。 錐體啟動(dòng)時(shí)位置要正，防止它滾動(dòng)時(shí)摔下來(lái)造成變形或損壞。實(shí)驗(yàn)二 陀螺進(jìn)動(dòng)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?： 演示旋轉(zhuǎn)剛體(車輪)在外力矩作用下的進(jìn)動(dòng)?！緦?shí)驗(yàn)儀器】 ：陀螺進(jìn)動(dòng)儀圖 2 陀螺進(jìn)動(dòng)儀【實(shí)驗(yàn)原理】 ：陀螺轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)具有角動(dòng)量I,當(dāng)其傾斜時(shí)受到一個(gè)垂直紙面

6、向里的重力矩(r X mg)作用,根據(jù)角動(dòng)量原理 , 其方向也垂直紙面向里。下一時(shí)刻的角動(dòng)量I+ I向斜后方，陀螺將不會(huì)倒下，而是作進(jìn)動(dòng)。【實(shí)驗(yàn)步驟】 ： 用力使陀螺快速轉(zhuǎn)動(dòng)，將其傾斜放在支架上，放手后陀螺不僅繞其自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，而且自 轉(zhuǎn)軸還會(huì)繞支架旋轉(zhuǎn)。這就是進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象?！咀⒁馐马?xiàng)】 ：注意保護(hù)陀螺，快要停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)用手接住 , 以免掉到地上摔壞。1.2.3.實(shí)驗(yàn)三 彈性碰撞儀 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?： 演示等質(zhì)量球的彈性碰撞過程，加深對(duì)動(dòng)量原理的理解。 演示彈性碰撞時(shí)能量的最大傳遞。 使學(xué)生對(duì)彈性碰撞過程中的動(dòng)量、能量變化過程有更清晰的理解?！緦?shí)驗(yàn)儀器】 ：彈性碰撞儀圖 3，彈性碰撞儀【實(shí)驗(yàn)原理】 ：

7、由動(dòng)量守恒和能量守恒原理可知：在理想情況下，完全彈性碰撞的物理過程滿足動(dòng)量守 恒和能量守恒。當(dāng)兩個(gè)等質(zhì)量剛性球彈性正碰時(shí)，它們將交換速度。多個(gè)小球碰撞時(shí)可以進(jìn) 行類似的分析。事實(shí)上，由于小球間的碰撞并非理想的彈性碰撞，還是有能量損失的，故最 后小球還是要靜止下來(lái)?！緦?shí)驗(yàn)步驟】 ：1 調(diào)整固定擺球的螺絲，盡量使擺球的中心處于同一直線上；2 拉起最左邊的一個(gè)擺球， 釋放， 讓其撞擊其它的擺球， 可以觀察到最右側(cè)的一個(gè)球立 即擺起，其振幅幾乎等于左邊小球的擺幅；3 同時(shí)拉起左側(cè)的兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)擺球，釋放，讓其撞擊剩余的擺球，可觀察到另一 側(cè)相同數(shù)目的擺球立即擺起，其擺幅幾乎等于被拉起擺球的擺幅?！?/p>

8、注意事項(xiàng)】 ：123.隨時(shí)注意保持 7 個(gè)擺球的球心處于同一直線上； 球的擺幅不要太大，否則效果反而不好； 不要用力拉球，以免懸線斷開。實(shí)驗(yàn)四 伯努利懸浮球【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?： 了解伯努利原理及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象【實(shí)驗(yàn)儀器】 ：伯努利懸浮球篇三：傅科擺實(shí)驗(yàn) 傅科擺實(shí)驗(yàn)才旺頓珠、賀閩捐 一、傅科簡(jiǎn)介1819 年，讓傅科生于巴黎。傅科從小喜歡動(dòng)手做試驗(yàn)，最初傅科學(xué)習(xí)的是醫(yī)學(xué)， 后來(lái)才轉(zhuǎn)行學(xué)習(xí)物理學(xué)。 1862 年，傅科使用旋轉(zhuǎn)鏡法成果的測(cè)定了光速為289 000km/s ，這是當(dāng)時(shí)相當(dāng)了不起的成績(jī)，因此他被授予了騎士二級(jí)勛章。此外，傅科還在實(shí)驗(yàn)物理 方面做出了一些貢獻(xiàn)。 例如改進(jìn)了照相術(shù)、 拍攝到了鈉的吸收光譜

9、 （ 但是解釋是由基爾霍 夫做出的 ） 。傅科傅科擺實(shí)驗(yàn)的第二年，即 1852 年，他制造出了回轉(zhuǎn)儀 （陀螺儀 ）- 也就是現(xiàn)代航空、軍事領(lǐng)域使用的慣性制導(dǎo)裝置的前身。此外，他還發(fā)現(xiàn)了在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)圓盤因電 磁感應(yīng)而產(chǎn)生渦電流，這被命名為傅科電流。當(dāng)然，不能忘記的是傅科擺實(shí)驗(yàn)，因?yàn)檫@個(gè)非 常簡(jiǎn)單的演示了地球自轉(zhuǎn)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)，傅科獲得了榮譽(yù)騎士五級(jí)勛章。二、歷史背景1616 年伽利略接受羅馬教廷的審判，當(dāng)他被迫承認(rèn) 地心說 的時(shí)候，有人記載說，伽利 略喃喃自語(yǔ)道 :可是地球仍然在動(dòng)啊 ! 伽利略是否說過這句話已經(jīng)不可靠，按理說后人杜撰的 成分比較大。很難想象有人聽見了伽利略低聲說出的異端言論，并且

10、把它記錄了下來(lái)，更何 況當(dāng)時(shí)伽利略已經(jīng)神志不太清醒。 圣經(jīng)說大地是不動(dòng)的 ; 而地球是存在自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)。 那么， 一 個(gè)問題是，如何觀察到地球的運(yùn)動(dòng) - 比如自轉(zhuǎn)呢 ?時(shí)間回溯到 1851 年的巴黎。在國(guó)葬院 （ 法蘭西共和國(guó)的先賢祠 ） 的大廳里， 讓傅科（jean foucault）正在進(jìn)行一項(xiàng)有趣的實(shí)驗(yàn)。傅科在大廳的穹頂上懸掛了一條 67 米長(zhǎng)的繩索，繩索的下面是一個(gè)重達(dá) 28 千克的擺錘。擺錘的下方是巨大的 沙盤。每當(dāng)擺錘經(jīng)過沙盤上方的時(shí)候，擺錘上的指針就會(huì)在沙盤上面留下運(yùn)動(dòng)的軌 跡。按照日常生活的經(jīng)驗(yàn)，這個(gè)碩大無(wú)比的擺應(yīng)該在沙盤上面畫出唯一一條軌跡。國(guó)葬院該實(shí)驗(yàn)被評(píng)為物理最美實(shí)驗(yàn)之一。

11、實(shí)驗(yàn)開始了，人們驚奇的發(fā)現(xiàn)，傅科設(shè)置的擺每經(jīng)過一個(gè)周期的震蕩，在沙盤上畫出的 軌跡都會(huì)偏離原來(lái)的軌跡 （準(zhǔn)確地說， 在這個(gè)直徑 6米的沙盤邊緣， 兩個(gè)軌跡之間相差大約 3 毫米 ）。地球真的是在轉(zhuǎn)動(dòng)啊，有的人不禁發(fā)出了這樣的感慨。不僅截止到 2013 年，巴黎國(guó)葬院中依然保留著 150 年前傅科擺實(shí)驗(yàn)所用的沙盤和標(biāo)尺。 僅是在巴黎，在世界各地你都可以看到傅科擺的身影，例如，你可以在北京天文館看到一個(gè) 傅科擺的復(fù)制品。 三、實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑榱俗C明地球在自轉(zhuǎn)，法國(guó)物理學(xué)家傅科 （1819-1868） 于 1851 年做了一次成功的擺動(dòng)實(shí) 驗(yàn)，傅科擺由此而得名。實(shí)驗(yàn)在法國(guó)巴黎先賢祠最高的圓頂下方進(jìn)行，擺長(zhǎng)

12、67 米，擺錘重28 公斤，懸掛 點(diǎn)經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)使摩擦減少到最低限度。這種擺慣性和動(dòng)量大，因而基本不 受地球自轉(zhuǎn)影響而自行擺動(dòng)，并且擺動(dòng)時(shí)間很長(zhǎng)。在傅科擺試驗(yàn)中，人們看到，擺動(dòng)過程中擺動(dòng)平面 沿順時(shí)針方向緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)，擺動(dòng)方向不斷變化。分析 這種現(xiàn)象，擺在擺動(dòng)平面方向上并沒有受到外力作 用，按照慣性定律，擺動(dòng)的空間方向不會(huì)改變，因而可 知，這種擺動(dòng)方向的變化，是由于觀察者所在的地 球沿著逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)果，地球上的觀察者看到 相對(duì)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，北京天文館大廳里就有一個(gè)巨大的 傅科擺，時(shí)時(shí)刻刻提醒人們，地球在自西向東自轉(zhuǎn) 著。無(wú)論我們認(rèn)為地球是繞自身軸旋轉(zhuǎn)，或者認(rèn)為 是恒星繞地球旋轉(zhuǎn)而地球處于靜止，這

13、都是無(wú)關(guān)緊 北京天文館傅科擺 要的。 四、實(shí)驗(yàn)原理 懸掛方法：折疊擺的運(yùn)動(dòng)可以超然于地球的自轉(zhuǎn)，但懸掛擺的支架一般卻要帶動(dòng)它參與 地球的自轉(zhuǎn)。 為解決這一問題， 傅科采取了一種簡(jiǎn)單而巧妙的裝置 -萬(wàn)向節(jié) （如圖） ，從而使擺 動(dòng)平面超然于地球的自轉(zhuǎn)。1851 年在巴黎萬(wàn)神殿的圓拱屋頂上懸掛一個(gè)長(zhǎng)約 67 米的大單擺，發(fā)現(xiàn)在擺的過程中， 擺動(dòng)平面不斷作順時(shí)針方向的偏轉(zhuǎn)，從而證明地球是在不斷自轉(zhuǎn)。地球自西向東旋轉(zhuǎn)，其角速度的方向沿地軸指向北極（ z 軸，如圖1 所示）。處于北半球某點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)物體速度方向（如圖生偏轉(zhuǎn)。使發(fā)傅科的演示直接證明了地球自西向東的自轉(zhuǎn)。 在地球的兩極， 傅科擺的擺動(dòng)平面 24

14、 小時(shí) 轉(zhuǎn)一圈，而在赤道上，傅科擺沒有方向旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象；在兩極與赤道之間的區(qū)域，傅科擺方向 的旋轉(zhuǎn)速度介于兩者之間。傅科擺在地球的不同地點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的速度不同，說明了地球表面不同 地點(diǎn)的線速度不同，因此，傅科擺還可以用于確定擺所處的緯度。傅科使用了如此巨大的擺是有道理的。由于地球轉(zhuǎn)動(dòng)的比較緩慢（ 相對(duì)擺的周期而言需要一個(gè)比較長(zhǎng)的擺線才能顯示出軌跡的差異。又因?yàn)榭諝庾枇Φ挠绊?，這個(gè)系統(tǒng)必須擁有2 所示），那么該物體所受的科里奧利力的表達(dá)式為： 科里奧利力），的方向垂直于一個(gè)平面， 這個(gè)平面是由和的方向所組成的平面， 所以垂直于 ,足夠的機(jī)械能 （一旦擺開始運(yùn)動(dòng)， 就不能給它增加能量 ） 。所以傅科選擇了

15、一個(gè) 28 千克的鐵球 作為擺錘。此外，懸掛擺線的地方必須允許擺線在任意方向運(yùn)動(dòng)。傅科正是因?yàn)樽龅搅诉@三 點(diǎn)，才能成功地演示出地球的自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。五、歷史影響 傅科擺，時(shí)時(shí)刻刻提醒人們，地球在自西向東自轉(zhuǎn)著。無(wú)論我們認(rèn)為地球是繞自身軸旋 轉(zhuǎn)，或者認(rèn)為是恒星繞地球旋轉(zhuǎn)而地球處于靜止，這都是無(wú)關(guān)緊要的。不論是在自然界、生活中、或在軍事等領(lǐng)域，科里奧利力在很多方面都扮演者重要的角 色。在自然界中：氣流渦旋的形成便是空氣在向氣壓中心運(yùn)動(dòng)時(shí)受到科里奧利力的作用偏離了直線運(yùn)動(dòng)軌跡，從而旋轉(zhuǎn)著向低壓中心運(yùn)動(dòng)，形成了渦旋。而在南北半球，由于受到科里 奧利力作用方向不同，北半球是逆時(shí)針的，南半球則相反。在北半球河流

16、由于受到科里奧利 力的作用也會(huì)對(duì)右岸產(chǎn)生更強(qiáng)的侵蝕作用。在生活中：由于科里奧利力的影響，北半球的雙軌鐵路由于右側(cè)受到更大的壓力，導(dǎo)致 右軌的磨損程度明顯大于左軌。同樣，傅科擺也可以用科里奧利力來(lái)解釋：傅科擺是科里奧 利力在擺動(dòng)中的表現(xiàn)。 在北半球安置的傅科擺 , 在每次擺動(dòng)時(shí)均偏右 , 致使擺動(dòng)平面沿順時(shí) 針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。 在南半球則與之相反。在軍事中：由于豎直方向上的運(yùn)動(dòng)也會(huì)受到科里奧利力的作用，自由落體的物體落地點(diǎn) 會(huì)偏東，而豎直上拋的物體則會(huì)偏西。因此在炮彈的投擲或發(fā)射中應(yīng)當(dāng)考慮到這一因素的影響。次外，在地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中，科里奧利力也是有著一定影響的。例如：據(jù)前人研究，在斷 層錯(cuò)動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生科里

17、奧利應(yīng)力。而對(duì)于斷層錯(cuò)動(dòng)產(chǎn)生的科里奧利法向應(yīng)力是否會(huì)影響到主震 地震矩的釋放，目前并沒有定論。因此這也需要我們這些后繼者繼續(xù)努力，去做進(jìn)一步的研 究，發(fā)現(xiàn)更多的科學(xué)奧秘。當(dāng)然，科里奧利力對(duì)我們的影響并不僅僅局限于此，在更廣闊的領(lǐng)域我們都能看到它的 作用。也還有很多人們還不知道的需要我們不斷探索研究，取得更多的發(fā)現(xiàn)。篇四：關(guān)于傅 科擺的一些認(rèn)識(shí)關(guān)于傅科擺的一些認(rèn)識(shí) 本次物理實(shí)驗(yàn)演示課中我第一次認(rèn)識(shí)了傅科擺，雖然以前也聽說過傅科擺， 但是卻一點(diǎn)也不了解。課后查了有關(guān)傅科擺的一些資料，對(duì)傅科擺和傅科都有了 更深的認(rèn)識(shí)。傅科擺是法國(guó)物理學(xué)家傅科在 1851 年為了證明地球自轉(zhuǎn)而做的一 次成功的擺動(dòng)實(shí)驗(yàn)

18、。傅科在法國(guó)國(guó)葬院大廳的穹頂上懸掛了一條長(zhǎng) 67 米的繩索， 繩索的下面是一個(gè)重達(dá) 28 千克的擺錘。擺的下方有一個(gè)直徑 6 米的沙盤，每當(dāng) 擺錘經(jīng)過沙盤上方的時(shí)候，擺錘上的指針就會(huì)在沙盤上留下運(yùn)動(dòng)軌跡。按照日常 生活經(jīng)驗(yàn)，傅科擺應(yīng)該在沙盤上畫出唯一一條軌跡。然而，當(dāng)實(shí)驗(yàn)開始后，人們 驚奇地發(fā)現(xiàn)，傅科擺每經(jīng)過一個(gè)周期的震蕩，指針在沙盤上劃出的軌跡就會(huì)偏離 原來(lái)的軌跡，兩個(gè)相鄰的軌跡之間相差大約 3 毫米。傅科就是通過這樣一個(gè)簡(jiǎn)單 而又神奇的實(shí)驗(yàn)巧妙地證明了“地球真的是在轉(zhuǎn)動(dòng)啊” 。 從傅科擺的實(shí)驗(yàn)效果來(lái)看，這是一個(gè)完美的實(shí)驗(yàn)。但是我們更應(yīng)該考慮傅科 擺實(shí)現(xiàn)的原因。首先，擺線很長(zhǎng)，擺錘似很重，這

19、樣的設(shè)計(jì)的擺的慣性和動(dòng)量較 大，可以擺動(dòng)很長(zhǎng)時(shí)間；同時(shí)，傅科擺的懸掛點(diǎn)也是經(jīng)過特殊的減少摩擦的設(shè)計(jì) 的，傅科采取了一個(gè)巧妙地裝置萬(wàn)向節(jié)使得擺動(dòng)平面超然于地球的自轉(zhuǎn)。正 是這些細(xì)節(jié)上的考慮和巧妙才使得傅科擺取得了很好的實(shí)驗(yàn)效果。我們也要學(xué)習(xí) 傅科在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)的態(tài)度，不僅要從整體出發(fā)，還要注重細(xì)節(jié)，考慮全面。 從傅科擺的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析，擺在擺動(dòng)平面上并沒有受到外力的作用，按照慣 性定律，擺的空間方向并不會(huì)發(fā)生變化，但是傅科擺的擺動(dòng)方向在觀察者看來(lái)卻 發(fā)生了變化，由此可知，這種擺動(dòng)方向的變化，是由于觀察者所在的地球是沿著 逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的。觀察者所看到的相對(duì)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象有利地證明了地球是在自轉(zhuǎn)的。 當(dāng)我第

20、一次聽到老師說傅科擺可以證明地球是自轉(zhuǎn)的時(shí)，腦中出現(xiàn)的第一個(gè) 問題就是傅科擺為什么能夠演示出地球自轉(zhuǎn)呢?后來(lái)才知道是因?yàn)閼T性。按照牛24 小時(shí)頓第一定律，在一個(gè)固定的參考系中，一個(gè)物體不受外力作用的時(shí)候?qū)⒁恢北３?原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。正常情況下，給擺一個(gè)適當(dāng)?shù)某跏甲饔?，他就?huì)沿著一個(gè)固定 的方向運(yùn)動(dòng)。 如果把傅科擺放置在北極點(diǎn)上，結(jié)果會(huì)怎么樣呢？由于慣性的作用，傅科擺 的擺錘的運(yùn)動(dòng)方向相對(duì)于某一固定參考系是不變的?？墒怯捎趹T性，當(dāng)?shù)厍蛞约?用來(lái)吊起擺錘的架子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，擺球的運(yùn)動(dòng)情況也是會(huì)發(fā)生變化的。站在傅科擺附 近的觀察者應(yīng)該會(huì)發(fā)現(xiàn)擺的擺動(dòng)平面在發(fā)生緩緩地轉(zhuǎn)動(dòng)。我查了一下資料，發(fā)現(xiàn) 傅科擺的轉(zhuǎn)動(dòng)速度

21、大約是鐘表時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)速度的一半，也就是說，每小時(shí)傅科擺都 會(huì)順時(shí)針轉(zhuǎn)過 15 度。也就是說，在地球的兩極，傅科擺的擺動(dòng)平面大約 轉(zhuǎn)一圈。 同樣的道理，如果把傅科擺放置在赤道上，由于擺錘的運(yùn)動(dòng)方向與地軸平行， 所以地球自轉(zhuǎn)對(duì)傅科擺就沒有了影響，觀察者將觀測(cè)不到傅科擺的相對(duì)地面的轉(zhuǎn)t，t/siny 。動(dòng)。那么，如果把傅科擺移回傅科做實(shí)驗(yàn)的地方，那么可以將擺錘的運(yùn)動(dòng)分解為 沿地軸方向的和與地軸垂直方向上的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，從地面上的觀測(cè)者來(lái)說，傅科 擺以某種角速度緩慢地旋轉(zhuǎn)。 根據(jù)傅科擺旋轉(zhuǎn)周期的計(jì)算公式，如果在北極觀測(cè)到傅科擺的轉(zhuǎn)動(dòng)周期為 那么在任意緯度上，傅科擺旋轉(zhuǎn)一周所需的時(shí)間是根據(jù)上面的計(jì)算結(jié)果，可

22、以發(fā)現(xiàn)傅科擺在地球的不同地點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的速度是不同 的，這也說明了地球表面不同地點(diǎn)的線速度不同。那么我們就可以利用傅科擺在 某一位置的旋轉(zhuǎn)速度，利用相應(yīng)的公式，可以確定這一位置所處的緯度。 我想，傅科擺之所以被評(píng)為“最美的物理實(shí)驗(yàn)”之一是有其原因的。傅科擺 用簡(jiǎn)潔而又奇妙的方法證明了地球的自轉(zhuǎn)，這是一種很高明的方法。從中可以看 到傅科本人的創(chuàng)新思維，這正是我們最應(yīng)該學(xué)習(xí)的地方。篇五：傅科擺 傅科 傅科全名萊昂傅科（j.foucault ）,法國(guó)人，物理學(xué)家，發(fā)明家，陀螺儀的發(fā)明者。 貢獻(xiàn) 傅科的一生對(duì)物理學(xué)有多方面的重要貢獻(xiàn)，尤其在力學(xué)、光傅科的一生對(duì)物理學(xué)有多方 面的重要貢獻(xiàn)學(xué)、 電學(xué)方面更為突出

23、。 他的研究工作偏重于儀器的制備、 新實(shí)驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)， 以及對(duì)物理量的精確測(cè)量。 他的最出色的工作是光速的測(cè)定、 “傅科擺” 實(shí)驗(yàn)以及提出渦電流 理論。1850年萊昂傅科（j為了研究地球自轉(zhuǎn)，首先發(fā)現(xiàn)高速轉(zhuǎn)動(dòng)中的轉(zhuǎn)子（rotor ）,由于慣性作用它的旋轉(zhuǎn)軸永遠(yuǎn)指向一固定方向，他用希臘字 gyro （旋轉(zhuǎn)）和 skopein （看）兩 字合為 gyro scopei 一字來(lái)命名這種儀器，這種儀器就是陀螺儀1850 年，傅科采用旋轉(zhuǎn)鏡法，測(cè)量了光在空氣和在水中的速度，差不多和菲佐在同一時(shí)期首創(chuàng)了在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定光速的方法。 1862 年傅科改進(jìn)了原有的實(shí)驗(yàn)裝置， 加裝了一套推動(dòng)圓 周屏的輪系統(tǒng)，以便準(zhǔn)

24、確量度旋轉(zhuǎn)鏡的旋轉(zhuǎn)速度，又使光經(jīng)過幾次反射，加長(zhǎng)了光經(jīng)過的路 程，以便準(zhǔn)確量度光經(jīng)過此路程的時(shí)間。 由此測(cè)得光在空氣中的速度為 289000千米每秒。 后 來(lái)，他把自己的工作寫成題為 光速的實(shí)驗(yàn)測(cè)定： 太陽(yáng)的視差 的文章， 于 1862 年發(fā)表在法 蘭西科學(xué)院周報(bào)第 55 卷上。傅科對(duì)光速的測(cè)量為光的波動(dòng)理論的勝利提供了有力的證據(jù)。 同年他被授予榮譽(yù)騎士二級(jí)勛章，并被聘為經(jīng)度局成員。1850 年傅科 ,為了研究地球自轉(zhuǎn)，首先發(fā)現(xiàn)高速轉(zhuǎn)動(dòng)中的轉(zhuǎn)子（ rotor ），由于慣性作用它的旋轉(zhuǎn)軸永遠(yuǎn)指向一固定方向，他用 希臘字 gyro （旋轉(zhuǎn)）和 skopein （看）兩字合為 gyro scopei

25、 一字來(lái)命名這種儀表。1851 年，傅科進(jìn)行了著名的傅科擺實(shí)驗(yàn)。他根據(jù)地球自轉(zhuǎn)的理論，提出除地球赤道以外的其他地方，單擺的振動(dòng)面會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，并付諸實(shí)驗(yàn)。他選用直徑為30 厘米、重 28千克的擺錘， 擺長(zhǎng)為 67米，將它懸掛在巴黎萬(wàn)神殿圓屋頂?shù)闹醒耄?使它可以在任何方向自由 擺動(dòng)。下面放有直徑 6米的沙盤和啟動(dòng)栓。如果地球沒有自轉(zhuǎn)，則擺的振動(dòng)面將保持不變；如果地球在不停地自轉(zhuǎn)，則擺的振動(dòng)面在地球上的人看來(lái)將發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)人們親眼看到 擺每振動(dòng)一次（周期為 16.5 秒），擺尖在沙盤邊沿畫出的路線移動(dòng)約 3毫米，每小時(shí)偏轉(zhuǎn) 11° 20（即 31 小時(shí) 47 分回到原處）時(shí)，許多教徒

26、目瞪口呆，有人甚至在久久凝視以后說： “確實(shí) 覺得自己腳底下的地球在轉(zhuǎn)動(dòng)！ ”這一實(shí)驗(yàn)又曾移到巴黎天文臺(tái)重做， 結(jié)論相同。 后又在不同 地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)擺的振動(dòng)面的旋轉(zhuǎn)周期隨地點(diǎn)而異，其周期正比于單擺所處地點(diǎn)的緯度 的正弦， 在兩極的旋轉(zhuǎn)周期為 24 小時(shí)。振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)方向， 北半球?yàn)轫槙r(shí)針， 南半球?yàn)槟鏁r(shí)針。 以上實(shí)驗(yàn)就是著名的傅科擺實(shí)驗(yàn)，它是地球自轉(zhuǎn)的最好證明。由此，傅科被授予榮譽(yù)騎士五 級(jí)勛章。傅科擺 傅科擺（ foucault pendulum ）指僅受引力和吊線張力作用而在慣性空間固 定平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的擺。 為了證明地球在自轉(zhuǎn)， 法國(guó)物理學(xué)家傅科 （18191868）于1851年做了 一次成功的擺動(dòng)實(shí)驗(yàn)，從而有力地證明了地球是在自轉(zhuǎn)，傅科擺由此而得名?；靖攀鰹榱俗C明地球在自轉(zhuǎn)， 法國(guó)物理學(xué)家傅科 (18191868)于 1851 年做了一次成功的擺動(dòng) 實(shí)驗(yàn)，傅科擺由此而得名。實(shí)驗(yàn)在法國(guó)巴黎的一個(gè)圓頂大廈進(jìn)行，擺長(zhǎng) 67 米，擺錘重 28 公 斤，懸掛點(diǎn)經(jīng)