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文档简介

实验日期:2011年12月12日同组者:无实验名称:气垫上的直线运动1、 原理简述(主要公式、电路、光路等)1.平均速度和瞬时速度的测量 2.匀速直线运动 3.重力加速度的测定 图1 导轨垫起的斜面4 验证证牛顿第二定律 (8)2、 实验目的:1测量匀变速运动中速度与加速度2验证牛顿第二定律3、 实验所用仪器及使用方法:实验所用仪器:气垫-滑块机构,光电门,毫秒计,垫块使用方法:1、匀变速运动中速度与加速度的测量(1) 先将气垫导轨调平,然后在一端单脚螺丝下置一垫块,使导轨成一斜面。(2) 在滑块上装上U型挡光片,在导轨上置好光电门,打开计时装置。(3) 使滑块从距光电门 处自然下滑,做初速度为零的匀加速运动,记下挡光时间 ,重复三次。(4) 改变s,重复上述测量。(5) 测量 ,垫块高h及斜面长L。(6) 用最小二乘法对 进行直线拟合,并求出标准误差。(7) 用坐标纸作 曲线,求 ,与最小二乘法所得结果进行比较,并计算g。2、验证牛顿第二定律将垫块取出,时导轨处于水平状态。用细线将砝码盘通过滑轮与滑块相连。若滑块质量为 ,砝码盘和盘中砝码的质量为 ,滑轮等效质量 (约为0.30g),砝码盘、盘中砝码和滑块上的砝码的总质量为 ,则此时牛顿第二定律方程为 (9)改变 ,使 分别为2.00g、4.00g、6.00g、8.00g、10.00g时(每次剩余砝码要放在滑块上),测量在不同力的作用下,通过光电门的瞬时速度 ,再由 ,求出 。作 曲线,由斜率求出物体的总质量。4、 测量内容及数据处理:1、气垫调平,如截图所示,通过两个光电门的时间差小于0.1毫秒 2、验证牛顿第二定律的实验,经过加上不同重量的砝码,我得到了如下结果:根据实验指导书所示,物体的质量为1.39克。3. 测重力加速度试验,实验数据如图:所以这里的a为2.47m/s2根据公式,g=a*l/h可知重力加速度为:9.88m/s2西安本地的重力加速度为9.744m/s2所以相对误差为:1.39%5、 小结(包括结论,误差分析,建议等)结论:本实验测得物体的重量为1.39克,重力加速度为9.88m/s2误差分析:本实验中掠去了大部分的摩擦,这是得出数据部准确地一个主要原因 光电门的本身存在设计上的问题,速度较小时不能准确反映滑块的速度 试验中绳子的摆动会阻碍垂直下落 这个拟合结果让我很不满意,程序设计的有问题!建议:在把滑块拉到最高点的时候最好能有一种仪器而不是用手去控制他的0初速度 滑轮和绳子最好能及时更换6、 思考题:1 用平均速度V代替瞬时速度V对本实验中的影响如何?答:不可以,光电门的位置决定不可能每次在速度平均值的时候被取到速度,所以不能代替2 滑块从导轨的一端自由下滑,要测定它的中点经过光电门的瞬时速度(S=90cm)你怎样安排这一实验,绘出简图。答

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