实验2物体速度加速度的测定.doc

实验2  物体速度加速度测量1实验目的1)学会使用气垫导轨和数字毫秒计。2)掌握测量速度和加速度。3)观测、验证简谐振动的运动规律。2实验仪器气垫导轨、滑块,数字毫秒计,弹簧。,如果在△t时间间隔内,通过的位移为△x,则物体在△t的时间间隔内的平均速度V为:(1)当△t趋近于零时,平均速度的极限值就是该时刻(或是该位置)的瞬时速度。当滑块在气垫导轨上运动时,通过测量滑块上的档光板经过光电门的档光时间△t和测量档光板的宽度△x(见图2-1)。即可求出滑块在△t时间内的平均速度v。由于档光板宽度比较窄,可以把平均速度近似地看成滑块通过光电门的瞬时速度。档光板愈窄,相应的△t就愈小,平均速度就更为准确地反映滑块在经过光电门位置时的瞬时速度。在水平的气轨上的滑块,如果受到水平方向的恒力作用,则滑块在气轨上作匀加速度运动,分别测量滑块通过两个光电门时的初速度和末速度,并测出两个光电门的间距S,则滑块的加速度a 为:      (2)在水平的气轨的倾斜度调节螺丝下面,垫进垫块。    图2-1 挡光板如图2-2所示,使导轨倾斜,滑块在斜面上所受的合力为mgSinα是一个常量,因此,滑块作加速度直线运动,即:(3)式中L为导轨地脚螺丝间的距离,h为垫块的厚度。由(2)(3)两式可得:(4)图2-2 )将数字毫秒计开关打开,显示屏上显示“P”,表示数字毫秒计处于待测状态。2)将输入选择键置于白炽灯,光电门上的小灯珠亮。3)将功能/修改键置于。4)将时标/(即显示屏上的左边第1位)。5)用铅笔杆对任一光电门作短暂挡光,毫秒计开始计时,显示屏上左边第1位出现“一”杆,若再档一下光,毫秒计就显示数据,表示毫秒计光电系统正常工作。6)按复位键进行更换测量方式。然后重新选用功能/修改键设定仪器测量方式。)滑块静止判断法:通气后将滑块置于导轨上的任何位置,若滑块都能静止不动(或基本上不动),则可认为导轨已调平,否则,继续调单脚螺丝,直到水平为止。2)滑块运动判断法:将功能/修改键置于方式,滑块插上空心档光板,让运动的滑块以一定速度先后通过相距约50cm的两个光电门,若毫秒计上,显示的两个时间两近似相等,则可认为导轨已调水平,否则要继续调节螺旋,直到水平为止。3)调水平后,,使导轨倾斜。4)调整光电门的位置。,,使。5)让滑块从导轨的高端自由滑下,测出滑块经过第一个光电门和第二个光电门的档光时间和。(用空心档光片,挡光片的宽度为。)重复测量8次,并确定滑块经过两光电门位置的速度、加速度及其不确定度。6)把垫块换到导轨的另一端,按照步骤5再测,两次取平均值。7)用(4)式计算重力加速度。五数据处理要求1)时间测量数据记录表格。t1(s)  t2(s)  t1(s)(垫块在另一端) t2(s)(另一端) Δx(cm) S(cm) h(cm) L(cm)