在氣墊導(dǎo)軌上測速度和加速度

在氣墊導(dǎo)軌上測速度和加速度第一頁，共十八頁，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋緦?shí)驗(yàn)在傾斜的氣墊導(dǎo)軌上用光電計(jì)時(shí)法研究物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，驗(yàn)證勻加速運(yùn)動(dòng)的三個(gè)基本公式，通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)和掌握多功能光電計(jì)時(shí)器的使用方法。第二頁，共十八頁，2022年，8月28日原理和方法勻加速運(yùn)動(dòng)的三個(gè)基本公式式中v0,v分別表示物體在t=0，t=t時(shí)刻的速度。S是物體在t時(shí)間內(nèi)通過的距離,a即為物體的加速度.在兩個(gè)方程中消去時(shí)間t,就得到第三個(gè)方程它可以表示為物體在加速度為a

運(yùn)動(dòng)中,相距s的地點(diǎn)速度分別為v1,v2.(1)第三頁，共十八頁，2022年，8月28日ⅡⅠsθLh由牛頓第二定律,傾角為θ的斜面上,物體的加速度為(2)在公式（1）中，將s看成變量x,v22

看成是s

的函數(shù),v22～s

就是一條直線，直線的斜率k為加速度的兩倍。由公式（2）可以看到，加速度a和h成線性關(guān)系,在a～h圖中利用外推法可以驗(yàn)證牛頓第一定律。光電門Ⅰ光電門Ⅱ第四頁，共十八頁，2022年，8月28日儀器和器材●氣墊導(dǎo)軌和滑塊

氣墊導(dǎo)軌的剖面是中空的鋁制型材，兩面有兩排小孔.有壓縮空氣噴出，使滑塊和導(dǎo)軌之間形成空氣膜，產(chǎn)生一個(gè)近似于沒有摩擦的環(huán)境。氣墊導(dǎo)軌擋光片滑塊壓縮空氣光電門滑塊擋光片氣墊導(dǎo)軌第五頁，共十八頁，2022年，8月28日●多功能測試儀

實(shí)驗(yàn)中我們使用的是華東師范大學(xué)科教儀器廠生產(chǎn)的CS—Z智能數(shù)字測試儀，實(shí)驗(yàn)中我們只是使用其中的一種功能。

第六頁，共十八頁，2022年，8月28日多功能計(jì)時(shí)器的工作原理

多功能計(jì)時(shí)器的工作狀態(tài)只有“計(jì)”、“?！眱煞N，因此，在實(shí)驗(yàn)中跟滑塊一起運(yùn)動(dòng)的擋光片必須是帶有開口槽的，這樣通過一個(gè)光電門時(shí)才能有兩次擋光,滑塊通過一個(gè)光電門的平均速度為?s可以近似地認(rèn)為它就是滑塊通過光電門時(shí)的速度.第七頁，共十八頁，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平

●靜態(tài)調(diào)節(jié)●動(dòng)態(tài)驗(yàn)證L光電門氣墊導(dǎo)軌滑塊兩點(diǎn)注意：1.滑塊由靜止釋放；

2.滑塊應(yīng)該放在導(dǎo)軌中央第八頁，共十八頁，2022年，8月28日2.調(diào)節(jié)光電計(jì)時(shí)系統(tǒng)●調(diào)節(jié)光電門的位置和狀態(tài)●調(diào)節(jié)多功能測試儀

打開電源，按選擇鍵兩次，顯示“2pr”，按下執(zhí)行鍵，顯示消失，擋光后顯示前一次擋光時(shí)間Δt1，按選擇鍵顯示后一次擋光時(shí)間Δt2,完成一次測量后，按執(zhí)行鍵進(jìn)入第二次測量。第九頁，共十八頁，2022年，8月28日3.測量并繪制v2～s圖，用圖解法求加速度a

h＞2cm,改變s5～6次，每次測量5組Δt1、Δt2,求平均值，計(jì)算v2，作v2～s圖，由斜率求加速度a的值。（由截距驗(yàn)證v0)光電門ⅠLh光電門ⅡS1S2S3S4S5S6～30cm第十頁，共十八頁，2022年，8月28日數(shù)據(jù)記錄表格S/cmt1/Sect2/Secv2/cm/sv22/cm2/s2加速度的理論值和圖解結(jié)果進(jìn)行比較，計(jì)算百分差第十一頁，共十八頁，2022年，8月28日4.驗(yàn)證牛頓第一定律固定距離S值，改變高度h值5～6次，測量并記錄5組Δt1、Δt2，求平均值，計(jì)算加速度a，作a～h圖，用外推法得到h=0時(shí)的加速度a的值，驗(yàn)證牛頓第一定律。hS～30cm光電門Ⅰ光電門ⅡL第十二頁，共十八頁，2022年，8月28日數(shù)據(jù)記錄表格h/cmt1/Secv1/cm/st2/Secv2/cm/sa/cm/s2L=1.000m

ΔS=2.000cm第十三頁，共十八頁，2022年，8月28日補(bǔ)充：作圖法直觀、形象,準(zhǔn)確度要差一些.實(shí)驗(yàn)圖線的繪制：圖紙大小的選擇坐標(biāo)的標(biāo)記和分度實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的標(biāo)志圖線的描繪圖線的注解和說明第十四頁，共十八頁，2022年，8月28日圖紙的描繪第十五頁，共十八頁，2022年，8月28日注意點(diǎn)：1.坐標(biāo)軸的起點(diǎn)坐標(biāo)不一定為零，原則是使作出的圖線充滿整個(gè)圖紙。第十六頁，共十八頁，2022年，8月28日2.坐標(biāo)軸的分度：作圖紙的最小分度代表有效數(shù)字準(zhǔn)確數(shù)的最后一位。3.實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的標(biāo)識必須明顯、突出。例如，可以用“

”等符號。第十七頁，共十八頁，2022年，8月28日圖解法:外推法：

可以