傅科擺為什麼要測量時間
Ⅰ 簡述「傅科擺」是怎樣得出地球自轉的結論的
「傅科擺」其實就是一個小角度單擺。利用「傅科擺」來證明地球的自轉，是利用了小角度單擺的性質。
小角度單擺有以下性質：單擺在擺動時，可視為簡諧運動豎困，完成每次全振動所用的時間相等，為單擺的周期；單擺的周期只與擺長和當地的重力加速度有關，與擺的質量和振幅無關；在振動過程中，余爛念擺的位移、速度、動量、動能、回復力等都隨時間呈周期變化歷宏，且擺的機械能守恆，擺動的方向因慣性而不變。
用「傅科擺」來證明地球的自轉，正是利用了單擺運動中其擺動方向因慣性而不變的性質。
擺在擺動平面方向上不受到外力作用時，按照慣性定律，擺動的空間方向不會改變，因而可知，這種擺動方向的變化，是由於觀察者所在的地球沿著逆時針方向轉動的結果，地球上的觀察者看到相對運動現象，是地球自轉的反映。從而有力地證明了地球是在自轉。
傅科擺原理
Ⅱ 傅科擺是為了測量時間而發明的嗎
愛因斯坦說時間和空間是人們認知的一種錯覺。大爆炸理論認為，宇宙從一個起點處開始，這也是時間的起點。自人類誕生起，人們就感受著晝夜輪回現象，並把一個晝夜輪回定義為一天時間，以後逐步認識到這是地球自轉（一種事物）的表現。再有，人們從春夏秋冬、悄知日月星辰輪回現象的背後認識了地球在繞太陽公轉這一事物，並把地球公轉一周的過程定義為一年時間。不僅如此，人們還把一天劃分為24小時或者12時辰，把一年劃分為4個季節、12個月份等等。人們還拿一年時間與一天時間的長短進行了比較，以1年時間（地球公轉一周的過程）來對應大約365天。所以說，時間不是被「誰」「發明」出來的，而是從一開始就能夠被人們所「感知」的啟兆消東西，只能說，人們建立了時間的概念，比如說猜虛歷法、計時等等，而非時間本身
Ⅲ 最美實驗之一——傅科擺
地球「動」、「靜」之謎
我們從中學地理課上學到，地球繞自轉軸自西向東轉動，自轉一周耗時約23小時56分。
穿越回巴黎
他是十九世紀法國傑出的實驗物理學家
這位物理學家早年執著於天文攝影技術的研究
在不斷嘗試之後設計襪顫了一個精妙絕倫的實驗演示
來證明地球的自轉
其設備之簡單，設計之巧妙，現象之明顯，結論之直觀
被譽為物理學史上最美麗的實驗之一
假裝穿越中
再次穿越中
咱們來的正是時候，先賢祠的大廳里擠滿了穿著盛裝的人們，彷彿在參加一場宴會，還有很多人陸陸續續進場想要親眼見證物理學家先前宣傳欄里寫的「來看看地球自轉吧」。
傅科正在向大家介紹實驗的基本情況：選用了一個直徑為30 厘米、重28千克的擺錘, 擺線長67 米，懸掛在大廳屋頂的中央，並且可以在任何方向自由擺動，擺錘的下面放有直徑6 米的巨大沙盤。如果擺錘經過沙盤上方, 擺錘下面的指針就會在沙盤上面留下運動的軌跡。將擺錘高高地拉向一側，用繩子拴在牆上。當一切都平靜後，就放火燒斷拴擺錘的繩子。繩斷了，擺錘就會開始擺動。實驗馬上就要開始了，大家屏住呼吸，生怕自己呼出的氣流影響擺錘的穩定。
只見火苗燒斷了拴住擺錘的繩子，擺錘順勢開始做單擺運動。按照慣性定律，擺錘會在同一平面內運動，在沙盤上畫出唯一軌跡。可是隨著時間的推移，人們驚奇地發現擺錘的軌跡告蘆敗沿順時針方向發生了偏轉，擺錘每經過一個周期在沙盤上畫出的軌跡都會偏離原來的軌跡。經現場科學家測量，每經過一個周期的振盪（周期約為16.5 秒），兩個軌跡之間就會相差大約3 毫米，每小時偏轉11°20' ，約31 小時47 分擺錘回到原處。我們彷彿聽到有人在驚呼：「腳下的地球好像真的在轉動啊！」
科普時間到！
首先，我們來看本次實驗的精妙之處：
第一, 他利用了很長的擺線, 可以讓擺動的時間足夠長而便於觀察；
第二， 他使用了質量很大的擺球, 質量大可以增大慣性, 在擺動開始的時候具有足夠的機械能，並可以減少空氣阻力帶來的影響；
第三，普通懸掛擺的支架會帶動擺參與地球的自轉，為解決這一問題，傅科採取了一種簡單而巧妙的裝置----萬向節，擺線可以在任意方向運動, 這有利於保持擺動平面不變化。
為什麼傅科擺沿順時針改變擺動方向說明了地球在沿逆時針方向自轉呢?
這是由單擺的物理特性得出的結論。從單擺的物理特性出發，給擺一個恰當的起始作用力，它就會一直沿著某一方向，或者說某一平面運動。如果擺的擺角小於5 度的話，擺錘可以視為做一維運動的諧振子。把擺錘的運動看做一維諧振，傅科擺擺動起來以後並不改變擺動方向，然而我們站在地球上，看不到地球的轉動，卻看到傅科擺是在沿順時針方向轉動了一定的角度，不斷地改變它的擺動方向，這說明擺動平面和地球發生了相對轉動，這便證明了地球發生了自轉。簡單地說就是擺動平面沒有變，而是腳下的地球在轉動。從上往下看，地球在北半球沿逆時針自轉，在南半球沿順時針旋轉，因此擺的擺動方向在北半球是順時針的，在南半球是逆時針的。
答案是在赤道上觀察不到傅科擺的轉動。
擺錘在沙盤上的運動軌跡可近似地認為處在擺錘靜時在地球的投影點的切面上。在北極(南極)處，這個切面和地軸垂直，很容易便觀察到擺動平面和地球的相對轉動；但在赤道處，這個切面和地軸是平行的, 所以就無法再觀察到相對轉動了；在介於極地和赤道之間的地方, 擺錘的運動可以分解為沿地軸方向的和與之垂直的方向上的兩個分運動, 後者會產生相對地面的旋轉，這兩個分運動合成的結果是，從地面上的人看來，傅科擺以某種角速度緩慢的旋轉——介於在北極和赤道的角速度之間。這就是在各地利用傅科擺實驗觀察地球的自轉, 所觀察到的周期不同的緣故嘩吵。如果在北極觀測到傅科擺旋轉一周的時間是A（A=24h），那麼在任意緯度γ上，傅科擺旋轉一周所需的時間是A/sinγ。
參考文獻
1. 王岩松, 王文全, 苗元華, 等. 地球真的在自轉啊——米歇爾·傅科擺實驗——「最美麗」的十大物理實驗之四[J]. 物理通報, 2003(7):42-45.
2.蘇詠梅, 王振宇. 傅科擺的原理和運行軌跡分析[J]. 價值工程, 2010, 29(31):148-150.
3. 袁俊平. 傅科擺是怎樣證明地球自轉的[J]. 中學物理教學參考, 2010(11):39-41.
4. 朱亞紅. 史上最美的物理實驗——傅科擺實驗[J]. 物理之友, 2015(4).
Ⅳ 傅科是怎麼測定光速的
法國物理學家傅科在物理學史上以其「傅科擺」的實驗著稱於世。
1850年，傅科設計了一面旋轉的鏡子，讓鏡子用一定的速度轉動，使它在光線發出並且從一面靜止的鏡子反射回來的這段時間里，剛好旋轉一圈。這樣，能夠准確地測得光線來回所用的時間，就可以算出光的速度。經過多次實驗，傅科測得的光速平均值等於2.98×10^8米/秒。值得一提的是，傅科還在整個裝置充入了水，測定了光在水中的速度。他發現光在水中的速度與空氣中的速度之比近似等於3/4，正好等於告陸擾水和空氣襪旦的折射率之比。水中的光速慢於真空中的光速，這一結果與微粒理論的預言相悖。1850年5月6日，傅科向科學院報告了自己的實驗結果，悉攜證明了波動說的觀點是正確的。然而具有戲劇性的事實是，此時大多數物理學家早已接受了光的波動說，所以這個實驗結果對微粒理論來說只是一個遲到的「唁電」。
近代實驗室測量光速的方法，如微波干涉法、光譜法、聲調製法、激光測速法，精度更高。除菲佐和傅科實驗數值以外，在他們以後的科學家測定的光速值與電磁理論中的計算值非常接近，既說明這個實驗室所測的數值是正確的，同時也給麥克斯韋的光和電磁理論提供了有力的證據。
Ⅳ 如何利用傅科擺測量地球自轉速度
傅科擺（英語：Foucault penlum），是依據法國物理學家萊昂·傅科命名的，是證明地球自轉的一種簡單設備。傅科的這個擺的是一個演示地球自轉的實驗。這種擺也因此被命名為「傅科擺」。傅科擺為什麼能夠演示出地球自轉呢？簡單的說，因為慣性。
通常，說「地球具有自轉」的時候，並沒有明確出它到底相對於什麼自轉。這是一個非常重要的問題，如果沒有參照物，談論運動是不可想像的。還沒有辦法在空間中打上一根釘子作為絕對的參照物，因此，我們只能依靠較遠的、看起來似乎是靜止的天體作為參照物。事實困薯灶上，
那些天體也絕不是「空間中的釘子」，只不過因為它們實在太遙遠了，我們不妨——事實上恐怕也是唯一的汪扮選擇——把它們作為參照物。以遙遠的恆星作為參照物，
一個物體不受外力作用的時候，將一直保持它的運動狀態。這也是牛頓第一定律的內容。
擺是一種很有趣的裝置。給擺一個恰當的起始作用，它就會一直沿著某一方向，或者說某一平面運動。如果擺的擺角小於5度的話，(高中物理書允許在10°之內)擺錘甚至可以視為做一維運動的諧振子。
考慮一種簡單的情況，假如把傅科擺放置在北極點上，那麼會發生什麼情況呢？很顯然，地球在自轉——相對於遙遠的恆星自轉。同樣，由於慣性，
傅科擺的擺錘相對於遙遠恆星的運動方向（平面）是不變的。（你可以想像，有三顆遙遠的恆星確定了一個平面，而傅科擺恰好在這個平面內運動。由於慣性，當地
球以及用來吊起擺錘的架子轉動的時候，擺錘仍然在那個平面內運動）那麼什麼情況發生了呢？你站在傅科擺附近的地球表面上，顯然會發現擺動的平面正在緩緩的
轉動，它轉動的速度大約是鍾表時針轉動速度的一半，也就是說，每小時傅科擺都會順時針轉過15度。擺在同一平面內運手伏動，這里所說的平面是由遠方的恆星確定
的
如果把傅科擺放置赤道上呢？那樣的話，我們將觀察不到任何轉動。把擺錘的運動看做一維諧振（單擺），由於它的運動方向與地軸平行，而地軸相對遙遠的恆星是靜止的，所以我們觀測不到傅科擺相對地面的轉動。
在把傅科擺移回巴黎。擺錘的運動可以分解為沿地軸方向的和與之垂直方向上的兩個分運動。後者會產生相對地面的旋轉（正如北極的傅科擺）。這兩個分運動合成的結果是，從地面上的人看來，傅科擺以某種角速度緩慢的旋轉——介於傅科擺在北極和赤道的角速度之間。（也可以從科里奧利力的角度解釋，得出的結論是一樣的）如果在北極的觀測到傅科擺旋轉一周的時間是A（A=24h），那麼在任意緯度γ上，傅科擺旋轉一周所需的時間是A/sinγ。對於巴黎，這個數字是31.8小時。
Ⅵ 傅科擺是為了測量時間而發明的嗎第2頁
圭表 圭表是我國最古老的一種計時器，古代典籍《周禮》中就有關於使用土圭的記載，可見圭表的歷史相當久遠。圭表是利用太陽射影的長短來判斷時間的。它由兩部分組成，一是直立於平地上的測日影的標桿或石柱，叫做表；一為正南正北方向平放的測定表影長度的刻板，叫做圭。既然日影可以用長度單位計量，那麼光陰之「陰」，及時間的長短，，用「分」、「寸」表達就順理成章了。日晷 日晷也是通過觀測日影計時的儀器，主要是根據日影的位置以確定當時的時辰或刻數。從出土文物來看，漢以前已使用日晷，在機械鍾表傳入中國之前，日晷一直是通常使用的計時器。日晷的主要部件是由一根晷針和刻有刻線的晷面組成，隨著太陽在天空運行，晷針的投影像鍾表的指針一樣在晷面上移動，就可以指示時辰。 漏刻 圭表和漏刻都是用太陽的影子計算時間的，然而遇到了陰雨天或黑夜便失去作用了，於是一種白天黑夜都能計時的水鍾便應運而生，這就是漏刻。漏，是指漏壺；刻，是指刻箭。箭，則是告友標有時間刻度的標尺。漏刻是以壺盛水，利用水均衡滴漏原理，觀測壺中刻箭上顯示的數據來計算時間。作為計時器，漏刻的使用比日晷更為普遍。我國古代諸多文人騷客留下了許多有關漏刻的富有詩情畫意的章句。如唐代詩人李賀：「似將海水添宮漏，共滴長門一夜長。」帶友氏宋代蘇軾：「缺月掛疏桐，漏斷人初靜。」在機械鍾表傳入中國之前，漏刻是我國使用最普遍的一種計時器。 機械計時器 單純利用水的流動來計時有許多不便，人們逐漸發明了利用水做動力，以驅動機械結構來計時。公元前117年，東漢的張衡製造了大型天文計時儀器——水運渾天儀，初步具備了機械性計時器的作用。隨後歷代都相繼製作了附設有計時裝置的儀器，其中宋代蘇頌製造的水運儀象台，把機械計時裝置的發展推倒了一個新的高峰，水運儀象台的計時機械部分可以按時刻使木偶出來擊鼓報刻，搖鈴報時，示牌報告子、丑、寅、卯十二個時辰等。 這類計時器尚不能算是獨立的計時器，還是天文儀器與計時儀器的混合體，至十四世紀六十年代，我國的機械計時器已脫離了天文儀器而獨立，不但具有傳動系統-齒輪系，而且還有擒縱器，如果再進一步，就可能出現完全現代意義上的鍾表。但遺憾的是，功虧一簣，中國沒能做到這一點，最終機械鍾表還是從西方引進。 除上述幾種主要的計時蠢散器外，還有其他一些計時方法。如，香篆、沙鍾、油燈鍾、蠟燭鍾等。
Ⅶ 什麼是「博科擺」它是怎樣證實了地球在自轉的
明地球自轉所設計的一種擺，稱為博科擺。傅科擺繩長67米，繩端擺錘重27千克，這種擺自由擺動時間較長，便於人們觀察。擺下有一個有刻度的圓盤，盤上刻有通過圓心的直線。靜止時，擺錘正中應對准盤的圓心，觀察時先確定盤中某一直線與通過圓心的子午線重合，然後推動擺錘沿子午線方向作南北方向轉動。過一段時間，就會看到擺動方向偏離了子午線方向。在北半球向右偏轉，時間越長，偏轉的角度越大。擺開始動以後，除重力外，沒有受其他力的作用，按照慣性定鄭宴律，擺的方向是應該不變的；但擺卻偏轉了。這是因為地球自轉的緣故。我們站喊搏銀在地球上，隨著地球一起自轉，感覺不到子午線的方銀凱向在變化，反而覺得是擺在偏轉。假若傅科擺在北極，以極點為圓盤的中心，轉一周為24小時，每小時偏轉15°。擺若設在赤道，則不發生偏離；擺若在赤道與兩極之間的任何緯度上，擺動平面偏轉角速度（θ）與緯度（φ）的正弦函數成正比。即θ＝t·sinφ。（t為地球每小時所轉的角度）。在南半球，擺向左偏轉。
Ⅷ 傅科擺原理 傅科擺簡介
1、傅科擺的工作原理：由於地球的自轉，傅科擺擺動方向的變化，是由於觀察者所在的地球巧核沿著逆時針方向轉動的結果，譽備地球上的觀察者看到相對運動現象。
2、為了證明地球在自轉，法國物理學家傅科（1819—1868）於1851年做了一次成功的擺動實驗，傅科擺由此而得名。實驗在法國巴黎先賢慶寬毀祠最高的圓頂下方進行，擺長67米，擺錘重28公斤，懸掛點經過特殊設計使摩擦減少到最低限度。這種擺慣性和動量大，因而基本不受地球自轉影響而自行擺動，並且擺動時間很長。在傅科擺試驗中，人們看到，擺動過程中擺動平面沿順時針方向緩緩轉動，擺動方向不斷變化。
3、分析這種現象，擺在擺動平面方向上並沒有受到外力作用，按照慣性定律，擺動的空間方向不會改變，因而可知，這種擺動方向的變化，是由於觀察者所在的地球沿著逆時針方向轉動的結果，地球上的觀察者看到相對運動現象，從而有力地證明了地球是在自轉。
Ⅸ 傅科擺為什麼能夠證明地球在自轉
傅虛悄科擺是因為慣性能夠證明地球在自轉。
傅科擺是一個單擺，底板有一個量角器。
單擺振動時，振動面依理應保持不變，但因地球在自轉，在地消鋒面上的觀察者，不能發覺地球在轉，但在相當長的時期內，卻發現擺的振動面不斷偏轉。
從力學的觀點來看，這也是由於受到了科里奧利力影響的緣故。
這項顯示地球自轉的裝置，是1851年傅科在巴黎拿譽晌首先製成的，雖然早在1650年，已有人觀察到擺的振動面在緩慢地旋轉，但卻未能對此現象作出正確的解釋。所以我們現在把用來顯示地球自轉的這種裝置叫傅科擺。
Ⅹ 轉動擺的底盤擺的擺動方向會發生什麼變化
教學目的：
1、知道擺具有保持擺動方向不變的特點。
2、通過有關「傅科擺」的資料，初步理解「傅科擺」證明了地球在自轉。
3、初步認識晝夜交替現象與地球自轉有關。
4、認識到地球自轉雖然不能直接觀察到，但是能通過實驗證實。
教學重點：認識擺具有保持擺動方向不變的特點。
教學難點：理解傅科擺可以證納笑明地球自轉。
教學准備：單擺一個，支架一個，有關「傅科擺」的資料等。
教學過程：
激情導入 明確目標
我們都生活在地球上，地球是否在運動呢？（生：自轉、公轉）
的確，地球在繞著太陽公轉的過程中也在不停的自轉，隨著航天技術的不斷發展，我們可以通過人造地球衛星等設備觀察到地球在自西向東地自轉。而在古代，人們是無法直接觀察到地球自轉的，那他們是怎樣證明地球在自轉的呢？今天，就讓我們一起來學習《證明地球在自轉》。
自主學習 合作交流
（一）認識擺的特點
（1）出示單擺明確起擺要求，並進行前後擺動，問：誰能描述一下現在擺錘的擺動方向？
師：這是一個擺，（板書：擺）它是由一條擺繩和一個擺錘組成的，古人就是通過擺發現地球在自轉的，所以接下來我們就要對擺進行研究。誰願意上來幫助老師將擺錘南北方向擺動起來？（請一名學生起擺）（口述起擺要求）拉緊擺繩，提起擺錘，靠近鐵桿，與鐵桿保持一定的距離，然後自然鬆手。
（2）師：現在我們觀察到擺是南北來回擺的，如果老師將擺的整個裝置轉動90度，擺錘的擺動方向會發生變化嗎？（學生猜測）師：為什麼這么猜？轉動180度呢？轉360度呢？
師：我們還是通過實驗來研究擺的方向在擺架轉動後是否會發生變化。（出示底盤）這是一個可以自由旋轉地圓盤，我們將擺架底座按照南北朝向放到圓盤上，方便我們南北方向起擺。接下來怎樣研究擺的擺動方向在擺架轉動後是否會發生變化呢？（學生設計方案）這個方案不錯，但要順利完成這個實驗可不容易，我們一起來看一看實驗的注意事項。（起擺後緩慢而平穩地轉動底盤，幅度不能太大，盡可能減少外力對擺動方向的影響。在轉動一圈的過程中仔細觀察擺的擺動方向，特別留意擺架在轉動90度，180度，360度這幾個位置時擺的擺動方向。切記，在觀察的過程中千萬不要停下圓盤的轉動，而是要求圓盤始終以一定的速度緩慢而平穩地轉動）（出示注意事項）
教師強調注意點：
①小組內分工明確
②擺架底座南北方向擺放，擺錘南北方向起擺；
③緩慢而平穩地將底盤轉動一圈。
④底盤轉動一圈地過程中，隨時觀察90度，180度，360度擺的擺動方向。
教師演示轉動180度、270度、360度，並出示實驗記錄棚宏單，要求實驗完成後及時填寫記錄單。
（3）學生領取材料分組實驗，完成實鏈茄冊驗記錄單。
（4）交流實驗結果。通過實驗我們發現擺始終在南北方向來回擺動，那東西方向起擺，轉動一圈後擺動方向會變化嗎？（學生猜測）教師演示東西方向起擺。
（5）教師簡單小結：大家通過實驗發現擺在擺動過程中，擺的擺動方向基本不會隨著擺架的轉動而發生明顯地改變，我們也可以說擺具有保持擺動方向不變的特點。（板書：保持擺動方向不變的特點。）在這里老師要告訴大家我們的這項發現和許多科學家通過實驗證明的結論是一致的。
展示點撥 精講質疑
（二）認識傅科擺可以證明地球在自轉
1、引入：早在一百多年前，法國有一個叫傅科的科學家也在研究擺的性質，在研究中發現了一個驚奇的現象，什麼現象，我們一起來看一下。
2、播放傅科擺的資料。
3、師：接下來，請同學們拿出抽屜里的資料，結合資料思考這三個問題。
傅科擺是一個特殊的擺，和我們的擺相比它特殊在什麼地方？
（生：67米的擺長（20層樓高），27千克的鉛球組成的擺。）
傅科在實驗中發現了什麼現象？
擺在一段時間內沿著順時針方向發生了偏轉
他認為是什麼原因造成這種現象的？
（生：由於地球自轉引起的）
師：傅科擺擺動平面沿著順時針方向轉動是由於地球自轉引起的，反過來說傅科擺的這種變化就有力的證明了地球在自轉。（板書：傅科擺）
4、介紹北京天文館內的傅科擺。
師：我國北京天文館內也有一個傅科擺，讓我們通過來認識它。
5、教師小結：
通過我們發現傅科擺轉動一周所需要的時間與當地的緯度有關。在北京緯度為40度的地區，傅科擺轉動一周需要37個小時多，緯度越低，傅科擺轉動一周需要的時間越長，如臨安的緯度約是北緯30度，所以在臨安當地傅科擺的擺動平面轉動一周需要的時間約是51個小時多。
拓展延伸 鞏固提高
（三）尋找其它證據證明地球在自轉
（1）過渡：同學們，通過學習我們知道了傅科擺是可以證明地球在自轉，除此之個，你知道生活中還有哪些現象也可以證明地球在自轉呢？
水的旋窩，河床的沖擊、晝夜交替、炮彈運動方向的偏離、探井測量法等等
（2）交流資料，拓展認識。
（3）交流晝夜交替現象產生的原因。
（生：地球本身不發光,也不透光，太陽照射到的一面是白天，照射不到的一面是黑夜，由於地自不停地西向東自轉，就形成了晝夜交替。）
一、填空：
古希臘天文學家托勒密關於地球和地球的運動，他提出了 （ ）理論。他認為，（ ）處於宇宙中心，而且靜止不動；所有的日月星辰都繞著（ ） 旋轉；
2、波蘭天文學家 （ ），提出了（ ），並在臨終前出版了他的不朽名著《 》。他認為 （ ）處於宇宙中心，而且是靜止不動的。
3、法國有一位叫（ ）的物理學家，根據他在日常生活中的發現，用實驗證實了地球在自轉。
4、地球轉動時，地軸始終傾斜著指向（ ）。A、頭頂正上方 B、北極星 C、北斗星
簡答題：
1、用學過的知識解釋，我們在地球上看到太陽東升西落，這一現象說明了什麼？
2、對於北極星的「不動」，你是怎樣解釋的？
總結反思 教學延伸
其實在我們生活中還有一些其他的現象也能證明地球在自轉，只要你能仔細觀察，讓我們像傅科這樣做個有心的學習者。