傅科摆实验（傅科摆实验简介）

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傅科摆原理 傅科摆简介

1、傅科摆的工作原理：由于地球的自转，傅科摆摆动方向的变化，是由于观察者所在的地球沿着逆时针方向转动的结果，地球上的观察者看到相对运动现象。

2、为了证明地球在自转，法国物理学家傅科（1819—1868）于1851年做了一次成功的摆动实验，傅科摆由此而得名。实验在法国巴黎先贤祠最高的圆顶下方进行，摆长67米，摆锤重28公斤，悬挂点经过特殊设计使摩擦减少到最低限度。这种摆惯性和动量大，因而基本不受地球自转影响而自行摆动，并且摆动时间很长。在傅科摆试验中，人们看到，摆动过程中摆动平面沿顺时针方向缓缓转动，摆动方向不断变化。

3、分析这种现象，摆在摆动平面方向上并没有受到外力作用，按照惯性定律，摆动的空间方向不会改变，因而可知，这种摆动方向的变化，是由于观察者所在的地球沿着逆时针方向转动的结果，地球上的观察者看到相对运动现象，从而有力地证明了地球是在自转。

「读史」1851年1月3日，“傅科摆”实验证明地球在自转

1851年1月3日，法国物理学家傅科做了一次成功的摆动实验，证明地球在自转，傅科摆由此而得名。

1851年1月3日，法国巴黎万神殿，物理学家傅科在大厅的穹顶上悬挂了一条67米长的绳索，绳索的下面是一个重达28千克的摆锤，摆锤的下方是巨大的沙盘。当摆锤经过沙盘上方的时候，摆锤上的指针就会在沙盘上面留下运动的轨迹。

如果地球没有自转，则摆的振动面将保持不变，沙盘上面的轨迹只有一条；如果地球在不停地自转，则摆的振动面在地球上的人看来将发生转动，沙盘上面会有不同的轨迹。

实验开始了，人们惊奇地发现，傅科设置的摆每经过一个周期的震荡，在沙盘上画出的轨迹都会偏离原来的轨迹。准确地说，在这个直径6米的沙盘边缘，两个轨迹之间相差大约3毫米。

这一实验后来在不同地点进行，发现摆的振动面的旋转周期随地点而异，其周期正比于单摆所处地点的纬度的正弦，在两极的旋转周期为24小时。振动面旋转方向，北半球为顺时针，南半球为逆时针。

这就是著名的傅科摆实验，被评为“物理最美实验”之一 ，它是地球自转的更好度证明。

傅科（1819年9月18日 1868年2月11日）， 法国物理学家。

幼年时期，喜欢精巧手工的创制活动；

青年时期，学习外科和显微医学，后转向物理学方面的实验研究；

1851年，进行了著名的傅科实验，因此被授予荣誉骑士五级勋章；

1852年，发明了回转仪，并发现了回转罗盘效应；

1853年，测定光速，获物理学博士学位，并被拿破仑三世委任为巴黎天文台物理学教授；

1855年，设计了光度计；发现在磁场中的运动圆盘因电磁感应而产生涡电流，被称为“傅科电流”，同年，被英国皇家学会授予科普利奖章；

1857年，创制“傅科棱镜”；

1858年，设计了反射式望远镜的椭球面镜；

1960年，发明了定日镜的跟踪系统；

1864 年，当选为英国皇家学会会员，以及柏林科学院、圣彼得堡科学院院士；

1868年，当选为巴黎科学院院士。

地球是太阳系八大行星之一，是太阳系中直径、质量和密度最大的类地行星，距离太阳1.5亿公里。地球现有40亿 46亿岁， 它有一个天然卫星——月球，两者组成一个天体系统——地月系统。

地球自西向东的自转，从北极点上空看呈逆时针旋转，从南极点上空看呈顺时针旋转。地球自转是地球的一种重要运动形式，平均角速度为每小时转动15度，在地球赤道上，自转的线速度是每秒465米。地球自转一周耗时23小时56分，约每隔10年自转周期会增加或者减少千分之三至千分之四秒。

地球由于绕轴自转，又绕太阳公转，所以，它 是一个两极压缩、赤道隆起的扁球体。

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傅科摆实验给了我们什么启示？

傅科摆指仅受引力和吊线张力作用而在惯性空间固定平面内运动的摆。

为了证明地球在自转，法国物理学家傅科（1819—1868）于1851年在巴黎先贤祠做了一次成功的摆动实验，傅科摆由此而得名。

傅科实验用的摆长67米，摆锤重28公斤，悬挂点经过特殊设计使摩擦减少到最低限度。这种摆惯性和动量大，因而基本不受地球自转影响而自行摆动，并且摆动时间很长。

在傅科摆实验中，人们看到，摆动过程中摆动平面沿顺时针方向缓缓转动，摆动方向不断变化。

傅科摆放置的位置不同，摆动情况也不同。在北半球时，摆动平面顺时针转动；在南半球时，摆动平面逆时针转动，而且纬度越高，转动速度越快；在赤道上的摆几乎不转动。

傅科摆的原理是什么？

傅科摆的原理是：地球自转使得北半球物体的运动向右偏，傅科摆的轨迹于是发生转动。这一现象反过来也证明了地球在自转。

傅科摆是一个单摆，底板有一个量角器。单摆振动时，振动面依理应保持不变，但因地球在自转，在地面上的观察者，不能发觉地球在转，但在相当长的时期内，却发现摆的振动面不断偏转。从力学的观点来看，这也是由于受到了科里奥利力影响的缘故。

历史实验

1851年的巴黎，在国葬院（法兰西共和国的先贤祠）的大厅里，让·傅科（Jean Foucault）正在进行一项有趣的实验。傅科在大厅的穹顶上悬挂了一条67米长的绳索，绳索的下面是一个重达28千克的摆锤。摆锤的下方是巨大的沙盘。

每当摆锤经过沙盘上方的时候，摆锤上的指针就会在沙盘上面留下运动的轨迹。按照日常生活的经验，这个硕大无比的摆应该在沙盘上面画出唯一一条轨迹。该实验被评为“物理最美实验”之一 。

实验开始了，人们惊奇的发现，傅科设置的摆每经过一个周期的震荡，在沙盘上画出的轨迹都会偏离原来的轨迹（准确地说，在这个直径6米的沙盘边缘，两个轨迹之间相差大约3毫米）。

摆的运动可以超然于地球的自转，但悬挂摆的支架一般却要带动它参与地球的自转。为解决这一问题，傅科采取了一种简单而巧妙的装置－万向节，从而使摆动平面超然于地球的自转。

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