在气垫导轨斜面上测量速和加速戚PPT学习教案.pptx

会计学
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在气垫导轨斜面上测量速和加速戚
实验目的
掌握在斜面上用光电计时法验证匀加速运动的三个基本公式、外推法验证牛顿第一定律的实验方法；掌握光电计时的基本原理；学会用图解法处理测量数据。
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实验原理
匀加速运动的三个基本公式
v = v0+ 2aS （1）
（2）
式中：v0, v分别表示物体在 t=0，t=t 时刻的速度。S是物体在⊿ t 时间内通过的距离, ,就得到第三个方程
v2 = v02+ 2aS （3）
它可以表示为物体在匀加速度为a的运动中,相距S的两点的速度分别为 v0, v。
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实验原理
物体作斜面运动，忽略斜面摩擦力，且θ ≤ 5°，物体沿斜面的加速度a是重力加速度的分量：
（4）
当g, L, h均不变时，a即为常量，物体作匀加速运动。
θ
物体
S
光电门B
g
L
h
光电门A
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实验原理
按前式（3）：
v2 ∝S ,两者呈线性函数关系，图形上就是一条直线，不断改变S(S1,S2,S3,S4,S5,S6,),测取相应v2 (v12, v22, v32,v42, v52,v62), 在坐标纸上画出相应点，连线成近似直线，其斜率k为加速度的两倍，即2a。
θ
物体
S
光电门B
L
h
光电门A
v2(m/s) 2
S(m)
a1
v0
a2
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实验原理
由公式（4）
可以看到: 加速度a和h成线性关系,在a～h图中利用外推法,当h=0时，a＝0。即导轨水平时，物体无外力作用，保持匀速直线运动。从而验证牛顿第一定律。
a(m/s2)
h(m)
θ
物体
S
光电门B
L
h
光电门A
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实验仪器
1套
1套
3个
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实验仪器
●气垫导轨和滑块
气垫导轨的剖面是中空的铝制型材，两面有两排小孔。有压缩空气喷出，使滑块和导轨之间形成空气膜，产生一个近似于没有摩擦的环境。由此可模拟物体忽略摩擦力时的
斜面运动，用于研究匀加
加速运动。这里的物体是
一个滑块。
气垫导轨
挡光片
滑块
压缩空气
滑块
挡光片
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实验仪器
●光电计时系统
用多功能计时器测量物体（滑块）的运动速度等参数。它由两个光电门和主机构成。光电门与滑块上的档光板配合，
光电门
滑块
挡光片
气垫导轨
可测取滑块滑过光电门的时间参数，经由主机进行数据处理
后，显示相应的时间间隔，
速度和加速度等测量值。
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实验仪器
●光电门的凹槽与档光片位置的调整
光电门
滑块
挡光片
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