❶ 你能設計一個實驗證明物體有慣性嗎寫出實驗器材和步驟。____
【分析】 設計一個實驗證明物體具有慣性,要選用我們身邊的器材,實驗的現象要直觀。 1、實驗器材:木塊、小車。 實驗步驟:如下圖所示,將木塊放在小車上,突然拉動小車,發現車上的木塊向後倒,可以證明木塊有慣性。 【點評】 本題是考查對學過知識的應用能力,這也是未來考試題目的一種趨勢,同學要學會學以致用。
❷ 什麼叫慣性感測器,有那些種類
感測器的定義 感測器是一種能把物理量或化學量轉變成便於利用的電信號的器件。國際電工委員會(IEC:International Electrotechnical Committee)的定義為:「感測器是測量系統中的一種前置部件,它將輸入變數轉換成可供測量的信號」。按照Gopel等的說法是:「感測器是包括承載體和電路連接的敏感元件」,而「感測器系統則是組合有某種信息處理(模擬或數字)能力的系統」。感測器是感測系統的一個組成部分,它是被測量信號輸入的第一道關口。
感測器把某種形式的能量轉換成另一種形式的能量。有兩類:有源的和無源的。有源感測器能將一種能量形式直接轉變成另一種,不需要外接的能源或激勵源。
無源感測器不能直接轉換能量形式,但它能控制從另一輸入端輸入的能量或激勵能,感測器承擔將某個對象或過程的特定特性轉換成數量的工作。其「對象」可以是固體、液體或氣體,而它們的狀態可以是靜態的,也可以是動態(即過程)的。對象特性被轉換量化後可以通過多種方式檢測。對象的特性可以是物理性質的,也可以是化學性質的。按照其工作原理,它將對象特性或狀態參數轉換成可測定的電學量,然後將此電信號分離出來,送入感測器系統加以評測或標示。
感測器原理結構 在一段特製的彈性軸上粘貼上專用的測扭應片並組成變橋,即為基礎扭矩感測器;在軸上固定著:(1)能源環形變壓器的次級線圈,(2)信號環形變壓器初級線圈,(3)軸上印刷電路板,電路板上包含整流穩定電源、儀表放大電路、V/F變換電路及信號輸出電路。在感測器的外殼上固定著:
(1)激磁電路,(2)能源環形變壓器的初級線圈(輸入),(3) 信號環形變壓器次級線圈(輸出),(4)信號處理電路
工作過程
向感測器提供±15V電源,激磁電路中的晶體振盪器產生400Hz的方波,經過TDA2030功率放大器即產生交流激磁功率電源,通過能源環形變壓器T1從靜止的初級線圈傳遞至旋轉的次級線圈,得到的交流電源通過軸上的整流濾波電路得到±5V的直流電源,該電源做運算放大器AD822的工作電源;由基準電源AD589與雙運放AD822組成的高精度穩壓電源產生±4.5V的精密直流電源,該電源既作為電橋電源,又作為放大器及V/F轉換器的工作電源。當彈性軸受扭時,應變橋檢測得到的mV級的應變信號通過儀表放大器AD620放大成1.5v±1v的強信號,再通過V/F轉換器LM131變換成頻率信號,通過信號環形變壓器T2從旋轉的初級線圈傳遞至靜止次級線圈,再經過外殼上的信號處理電路濾波、整形即可得到與彈性軸承受的扭矩成正比的頻率信號,該信號為TTL電平,既可提供給專用二次儀表或頻率計顯示也可直接送計算機處理。由於該旋轉變壓器動--靜環之間只有零點幾毫米的間隙,加之感測器軸上部分都密封在金屬外殼之內,形成有效的屏蔽,因此具有很強的抗干擾能力。
感測器分類 傾角感測器
傾角感測器在軍事、航天航空、工業自動化、工程機械、鐵路機車、消費電子、海洋船舶等領域得到廣泛運用。輝格公司為國內用戶提供全球最全面、最專業的產品方案和服務。提供超過500種規格的伺服型、電解質型、電容型、電感型、光纖型等原理的傾角感測器。
加速度感測器(線和角加速度)
分低頻高精度力平衡伺服型、低頻低成本熱對流型和中高頻電容式加速度位移感測器。總頻響范圍從DC至3000Hz。應用領域包括汽車運動控制、汽車測試、家電、游戲產品、辦公自動化、GPS、PDA、手機、震動檢測、建築儀器以及實驗設備等。
紅外溫度感測器
廣泛應用於家用電器(微波爐、空調、油煙機、吹風機、烤麵包機、電磁爐、炒鍋、暖風機等)、醫用/家用體溫計、辦公自動化、攜帶型非接觸紅外溫度感測器、工業現場溫度測量儀器以及電力自動化等。不僅能提供感測器、模塊或完整的測溫儀器,還能根據用戶需要提供包括光學透鏡、ASIC、演算法等一攬子解決方案。
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感測器的應用感測器的應用領域涉及機械製造、工業過程式控制制、汽車電子產品、通信電子產品、消費電子產品和專用設備等。
① 專用設備
專用設備主要包括醫療、環保、氣象等領域應用的專業電子設備。目前醫療領域是感測器銷售量巨大、利潤可觀的新興市場,該領域要求感測器件向小型化、低成本和高可靠性方向發展。
② 工業自動化
工業領域應用的感測器,如工藝控制、工業機械以及傳統的;各種測量工藝變數(如溫度、液位、壓力、流量等)的;測量電子特性(電流、電壓等)和物理量(運動、速度、負載以及強度)的,以及傳統的接近/定位感測器發展迅速。
③ 通信電子產品
手機產量的大幅增長及手機新功能的不斷增加給感測器市場帶來機遇與挑戰,彩屏手機和攝像手機市場份額不斷上升增加了感測器在該領域的應用比例。此外,應用於集團電話和無繩電話的超聲波感測器、用於磁存儲介質的磁場感測器等都將出現強勢增長。
⑤ 汽車工業
現代高級轎車的電子化控制系統水平的關鍵就在於採用壓力感測器的數量和水平,目前一輛普通家用轎車上大約安裝幾十到近百隻感測器,而豪華轎車上的感測器數量可多達二百餘只,種類通常達30餘種,多則達百種。
❸ 管線慣性定位儀原理是什麼那裡有賣
地下管線慣性定位儀,其核心技術是:慣性導航技術,是研究利用慣性感測器(陀螺儀、加速度計)進行導航與制導的一門科 學,是一種完全自主的導航技術,主要依靠測量載體的加速度(慣性),推算出載體的瞬時速度、位置和姿態。從原理上說,如果使管道系統跟隨載體沿地下管道運動,其運動軌跡等同於管道的三維信息。
廣州迪升JZ-4.8非開挖慣性陀螺儀是一款基於MEMS慣性測量單元的三維姿態測量儀器,該儀器在管道內穿行過程中 可對自身三軸姿態角(或角速度 )、當前加速度,行進里程進行測量,通過積分演算法對這些姿態量進行分析和計算以最終獲得管道的三維姿態。
儀器測量效率高、數據連續,且測量過程不受管道埋設深度、管道材質及現場電碰干擾的影響,是地下管道勘探與姿態測量的設備。
❹ 用於慣性制導用的加速度感測器是哪一種 原理是什麼
加速度感測器是一種能夠測量加速力的電子設備。加速力就是當物體在加速過程中作用在物體上的力,就好比地球引力,也就是重力。加速力可以是個常量,比如g,也可以是變數。加速度計有兩種:一種是角加速度計,是由陀螺儀(角速度感測器)的改進的。另一種就是線加速度計。
分類
壓電式
壓電式加速度感測器又稱壓電加速度計。它也屬於慣性式感測器。壓電式加速度感測器的原理是利用壓電陶瓷或石英晶體的壓電效應,在加速度計受振時,質量塊加在壓電元件上的力也隨之變化。當被測振動頻率遠低於加速度計的固有頻率時,則力的變化與被測加速度成正比。
壓阻式
基於世界領先的MEMS硅微加工技術,壓阻式加速度感測器具有體積小、低功耗等特點,易於集成在各種模擬和數字電路中,廣泛應用於汽車碰撞實驗、測試儀器、設備振動監測等領域。
電容式
電容式加速度感測器是基於電容原理的極距變化型的電容感測器。電容式加速度感測器/電容式加速度計是對比較通用的加速度感測器。在某些領域無可替代,如安全氣囊,手機移動設備等。電容式加速度感測器/電容式加速度計採用了微機電系統(MEMS)工藝,在大量生產時變得經濟,從而保證了較低的成本。
伺服式
伺服式加速度感測器是一種閉環測試系統,具有動態性 能好、動態范圍大和線性度好等特點。其工作原理,感測器的振動系統由 "m-k」系統組成,與一般加速度計相同,但質量m上還接著一個電磁線圈,當基座上有 加速度輸入時,質量塊偏離平衡位置,該位移大小由位移感測器檢測出來,經伺服放大器 放大後轉換為電流輸出,該電流流過電磁線圈,在永久磁鐵的磁場中產生電磁恢復力,力圖使質量塊保持在儀表殼體中原來的平衡位置上,所以伺服加速度感測器在閉環狀態下工作。由於有反饋作用,增強了抗干擾的能力,提高測量精度,擴大了測量范圍,伺服加速度 測量技術廣泛地應用於慣性導航和慣性制導系統中,在高精度的振動測量和標定中也有應用。
通過測量由於重力引起的加速度,你可以計算出設備相對於水平面的傾斜角度。通過分析動態加速度,你可以分析出設備移動的方式。但是剛開始的時候,你會發現光測量傾角和加速度好像不是很有用。但是,工程師們已經想出了很多方法獲得更多的有用的信息。
ICP加速度感測器
加速度感測器可以幫助機器人了解它身處的環境。是在爬山?還是在走下坡,摔倒了沒有?或者對於飛行類的機器人來說,對於控制姿態也是至關重要的。更要確保的是,你的機器人沒有帶著炸彈自己前往人群密集處。一個好的程序員能夠使用加速度感測器來回答所有上述問題。加速度感測器甚至可以用來分析發動機的振動。
加速度感測器可以測量牽引力產生的加速度。
❺ 初中物理小球慣性實驗的儀器叫什麼
初中階段用的是單擺。
❻ 什麼是慣性並用實驗說明
你好!
我們把物體保持運動狀態不變的特性叫做慣性
比如自行車騎著騎著突然剎車,自行車不可能突然停止,它會保持原來向前的運動狀態繼續向前運動一段距離,這就是慣性
希望對你有所幫助,望採納。
❼ 慣性是什麼意思啊具體解釋一下!還有與它相關的知識!
該定律說明力並不是維持物體運動的條件,而是改變物體運動狀態的原因。牛頓第一定律又稱慣性定 牛頓第一運動定律律,它科學地闡明了力和慣性這兩個物理概念,正確地解釋了力和運動狀態的關系,並提出了一切物體都具有保持其運動狀態不變的屬性——慣性,它是物理學中一條基本定律。上述定律主要是從天文觀察中,間接推導而來,是抽象概括的結論,不能單純按字面定義而用實驗直接驗證。和實際情況較接近的說法是:任何物體在所受外力的合力為零時,都保持原有的運動狀態不變。即原來靜止的繼續靜止,原來運動的繼續作勻速直線運動。物體的慣性實質是物體相對於平動運動的慣性,其大小即為慣性質量。物體相對於轉動也有慣性,但它跟第一定律所說的慣性不是一回事,它的大小為轉動慣量。慣性質量和轉動慣量都用來表示慣性,但它們是不同的物理量,中學物理不出現轉動慣量的名詞,可不必提兩者的區別。物體在沒有受到外力作用或所受合外力為零的情況下,究竟是靜止還是作勻速直線運動,這除了和參考系有關外,還要看初始時的運動狀態。
牛頓第一定律說明了兩個問題:⑴它明確了力和運動的關系。物體的運動並不是需要力來維持,只有當物體的運動狀態發生變化,即產生加速度時,才需要力的作用。在牛頓第一定律的基礎上得出力的定性 英文名稱:Newton's first law定義:力是一個物體對另一個物體的作用,它使受力物體改變運動狀態。⑵它提出了慣性的概念。物體之所以保持靜止或勻速直線運動,是在不受力的條件下,由物體本身的特性來決定的。物體所固有的、保持原來運動狀態不變的特性叫慣性。物體不受力時所作的勻速直線運動也叫慣性運動。牛頓在第一定律中沒有說明靜止或運動狀態是相對於什麼參照系說的,然而,按牛頓的本意,這里所指的運動是在絕對時間過程中的相對於絕對空間的某一絕對運動。牛頓第一定律成立於這樣的參照系。通常把牛頓第一定律成立的參照系成為慣性參照系,因此這一定律在實際上定義了慣性參照系這一重要概念。牛頓第一定律是作為牛頓力學體系一條規律,它具有特殊意義,是三大定律中不可缺少的獨立定律。不能將第一定律看作牛頓第二定律的特例。注意:力不是產生速度的原因,而是產生加速度的原因!
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定律形成
伽利略的研究和科學想像
同一小車從同一斜面上的同一位置由靜止開始滑下,(這是為了保證每次小車到達水平面時有相同的速度,注意要保證單一變數)。第一次在水平面上鋪上毛巾,小車在毛巾上滑行很短的距離就停下了(如圖甲);第二次在水平面鋪上較光滑的棉布,小車在棉布上滑行的距離較遠(如圖乙);第三次是光滑的木板,小車滑行的距離最遠(如圖丙)。
伽利略認為,是平面對小車的阻力使小車停下,平面越光滑小車滑行就越遠。表明阻力越小,小車滑行就越遠.伽利略科學地想像:要是能找到一塊十分光滑的平面,阻力為零,小車的滑行速度將不會減慢,將勻速行駛下去。
笛卡爾的補充
笛卡爾等人又在伽利略研究的基礎上進行了更深入的研究,他認為:如果運動物體,不受任何力的作用,不僅速度大小不變,而且運動方向也不會變,將沿原來的方向勻速運動下去。
牛頓的偉大貢獻
英國的偉大科學家牛頓,總結了伽利略等人的研究成果;從而概括出一條重要的物理定律:一切物體在沒有受到力的作用的時候,總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。這就是牛頓第一定律。
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牛頓第一定律的發現及總結
300多年前,伽利略對類似的實驗進行了分析,認識到:運動物體受到的阻力越小,他的運動速度減小得 牛頓就越慢,他運動的時間就越長。他還進一步通過進一步推理得出,在理想情況下,如果水平表面絕對光滑,物體受到的阻力為零,它的速度將不會減慢,這時將以恆定不變的速度永遠運動下去。
伽利略曾經專研過這個問題,牛頓曾經說過:「我是站在巨人的肩膀上才成功的。」這句話就是針對伽利略的。所以牛頓概括了前人的研究結果,總結出了著名的牛頓第一定律。
牛頓第一定律是通過分析事實、再進一步概括、推理得出的。雖然不可能用實驗來直接驗證這一定律,但是,從定律得出的一切推論,都經受住了實踐的檢驗,因此,牛頓第一定律已成為大家公認的力學基本定律之一。力是產生物體加速度的原因。
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定律實驗
目的和要求:
1、認識物體的運動不需要力的作用來維持。
2、知道力可以改變物體運動狀態(速度)。
儀器和器材:
方木塊(滑塊),長20厘米左右的小木棒,小球,實驗小車,寬約為10-15厘米、長分別為30厘米和60厘米左右且厚度相同的刨光的木板各一塊,毛巾和棉布各一塊。
實驗方法:
一、物體的運動不需要力維持
1、把滑塊放在60厘米長的水平木板上。用木棒推動滑塊運動。停止推動,滑塊迅速停下。
2、用木棒以與步驟1中同樣的速度推小球。停止推動,小球還要向前運動一段距離。
3、用木棒敲擊滑塊,敲擊停止,滑塊還要運動一段距離。
觀察重點:三種條件下物體變慢的情況。
結論:物體的運動不需要力來維持;力可以改變物體的運動狀態。
二、初速相同時,在水平面運動的物體受的阻力越小,運動距離越長
1、把30厘米長的木板墊成傾角30°左右的斜面,60厘米長的木板水平放置,兩板緊密相接。在水平木板上鋪上毛巾。讓小車自斜面頂端從靜止開始滑下(也可以用小球代替)。
2、在水平板上換鋪棉布,重復步驟1。
3、取去水平板上的棉布,重復步驟1。
觀察重點:三次實驗中小車都從同一高度滑下,剛滑到水平板上時快慢一樣;三次實驗中小車在水平板上運動的距離不同。
結論和推論:物體受到的阻力越小,運動的距離越長。如果物體在運動中不受任何力的作用,它的速度將保持不變,永遠運動下去。
❽ 慣性儀表典型試驗(例行實驗)有哪幾類
一、研究機構
美國國防部預研計劃局(DARPA) 、Draper 實驗室、諾格公司、霍尼韋爾公司、亞諾德半導體(ADI) 公司、大西洋慣性系統公司、基爾福特公司、KVH 公司、噴氣推進實驗室、斯坦福大學、密歇根大學、加州大學等, 法國賽峰集團、iXblue 集團、泰雷茲集團等, 英國 BAE 系統公司, 德國博世公司, 挪威英飛凌Sensonor 公司,荷蘭Xsense、 俄羅斯中央電氣儀表研究所、物理光學公司、精密機械與控制研究所、陀螺光學股份有限公司、拉明斯克儀表廠、Optolink 公司等,日本航空電子工業有限公司、三菱精密有限公司等。
二、陀螺儀分類
1、激光陀螺:
國外激光陀螺領域相關單位有美國 DARPA、Draper 實驗室、霍尼韋爾公司、諾格公司、SingerKearfott 公 司 等, 法 國 薩 基 姆 公 司、Sextant 公 司等, 日本的宇宙開發事業團(NASDA) 、國家宇航實驗室、日本航空電子工業有限公司(JAE) , 俄羅斯的 Polyus 研究所、電子光學(Electrooptika) 公司等。
霍尼韋爾公司:
霍尼韋爾公司是世界激光陀螺研究的先驅,長期以來一直領跑國際激光陀螺領域的最新進展。公司在激光陀螺方面的基本發展路線是: 以技術發展為基礎,拓展產品成系列化。
諾格公司:
諾格公司於 2001 年收購了利頓工業公司, 成為激光陀螺的主要生產者,其基本發展路線是:1994年之前主要發展機抖激光陀螺技術;1994 年—2000 年發展三軸激光陀螺以及零閉鎖陀螺技術,2000 年後的研究主要是微型激光陀螺。
賽峰電子與防務公司
法國賽峰電子與防務(薩基姆) 公司 1977 年開始涉足激光陀螺領域, 目前是歐洲最大的激光陀螺生產廠家。
2、光纖陀螺:
自 20世紀 70 年代發展至今, 光纖陀螺關鍵技術取得重大突破, 應用領域不斷拓展, 與激光陀螺形成了相互補充甚至競爭的態勢。
國外光纖陀螺相關單位主要有美國 DARPA、Draper 實驗室、諾格公司、霍尼韋爾公司、KVH公司等, 法國薩基姆公司、iXblue 公司等, 日本三菱精密有限公司, 俄羅斯 Optolink 公司等。
總體上, 干涉式光纖陀螺技術日漸成熟, 涵蓋軍民應用各領域, 工程化應用廣泛。緊湊型諧振式光纖陀螺(RMOG) 技術有望解決制約RFOG的小型化、集成化難題,霍尼韋爾公司首次驗證其實用化。總之,提升性能、小型化和集成化是提升光纖陀螺綜合競爭力,提升與其他類陀螺競爭的主要手段,應為當前FOG研究熱點。
3、MEMS陀螺:
MEMS陀螺儀相關研究單位有美國DARPA、Draper 實驗室、霍尼韋爾公司、大西洋慣性系統公司、InvenSense 公司、德國博世公司、波音公司、斯坦福大學、密歇根大學、加 州大學、HRL實 驗室等, 英國BAE 系統公司, 挪威 Sensonor 公司, 日本東北大學、東芝公司、Silicon等。
❾ 什麼是慣性測量
利用陀螺儀、加速度計等慣性敏感元件和電子計算機,實時測量運載體相對於地面運動的加速度,以確定運載體的位置和地球重力場參數的組合儀器。這種系統是在慣性導航系統的基礎上發展起來的,按所採用的導航坐標系統分為兩大類:當地水平慣性系統和空間穩定系統。一般多採用第一類的當地水平指北慣性系統。
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