测定加速度实(验)
实验1:测定匀变速直线运动的加速度

实验一:研究匀变速直线运动,测定匀变速直线运动的加速度(含练习使用打点计时器) 实验原理1.打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,它每隔0.02s 打一次点(由于电源频率是50Hz ),纸带上的点表示的是与纸带相连的运动物体在不同时刻的位置,研究纸带上点之间的间隔,就可以了解物体运动的情况。
2.由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法:如图所示,0、1、2……为时间间隔相等的各计数点,s 1、s 2、s 3、……为相邻两计数点间的距离,若2132........s s s s s ∆=-=-==恒量,即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量,则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。
右图为打点计时器打下的纸带。
选点迹清楚的一条,舍掉开始比较密集的点迹,从便于测量的地方取一个开始点O ,然后(每隔5个间隔点)取一个计数点A 、B 、C 、D …。
测出相邻计数点间的距离s 1、s 2、s 3 … 利用打下的纸带可以:求任一计数点对应的即时速度v :2Ts s 1)(n n ++==v v n ;如Ts s v c 232+=(其中T=5×0.02s=0.1s ) 3.由纸带求物体运动加速度的方法: (1)利用上图中任意相邻的两段位移求a :如223T s s a -= (2)用“逐差法”求加速度:即根据2415263s 3s s s s s aT -=-=-=(T为相邻两计数点间的时间间隔)求⇒++=⇒===3a a a a 3T s -s a ;3T s -s a ;3T s -s a 321236322522141()()23216549T s s s s s s a ++-++=再算出a 1、a 2、a 3的平均值即为物体运动的加速度。
(3)用v-t 图法:即先根据2Ts s 1)(n n ++=nv ;求出打第n 点时纸带的瞬时速度,再求出A 、B 、C 、D 、E 、F 各点的即时速度,画出如图的v-t 图线,图线的斜率即为物体运动的加速度。
测定加速度的实验报告

一、实验目的1. 了解加速度的概念及其测量方法。
2. 熟悉实验仪器的使用方法。
3. 培养实验操作技能,提高实验数据处理能力。
二、实验原理加速度是描述物体速度变化快慢的物理量。
在匀加速直线运动中,物体的加速度保持不变,其计算公式为:a = Δv / Δt其中,a为加速度,Δv为速度变化量,Δt为时间变化量。
本实验采用光电门法测量加速度。
通过测量物体通过光电门的时间,计算速度变化量,进而得到加速度。
三、实验器材1. 光电门计时器2. 实验小车3. 平滑轨道4. 米尺5. 秒表6. 橡皮筋7. 铅笔8. 记事本四、实验步骤1. 将实验小车放置在平滑轨道上,确保小车可以自由滑动。
2. 使用米尺测量小车通过光电门前后的距离,记录数据。
3. 使用秒表记录小车通过光电门的时间,记录数据。
4. 将橡皮筋固定在小车上,调整橡皮筋的松紧程度,使小车在释放后能够做匀加速直线运动。
5. 重复步骤2和3,至少测量3次,求平均值。
6. 根据实验数据,计算速度变化量和加速度。
五、实验数据1. 小车通过光电门前后的距离:s1 = 0.5m,s2 = 1.0m2. 小车通过光电门的时间:t1 = 0.1s,t2 = 0.2s3. 平均时间:t = (t1 + t2) / 2 = 0.15s4. 速度变化量:Δv = (s2 - s1) / t = (1.0m - 0.5m) / 0.15s = 3.33m/s5. 加速度:a = Δv / Δt = 3.33m/s / 0.15s = 22.2m/s²六、实验结果与分析根据实验数据,小车在实验过程中做匀加速直线运动,加速度约为22.2m/s²。
实验结果表明,通过光电门法可以有效地测量加速度,实验结果较为准确。
七、实验误差分析1. 光电门计时器的精度有限,可能存在一定误差。
2. 小车在实验过程中可能存在摩擦阻力,导致实际加速度略小于理论值。
3. 实验过程中,小车通过光电门的时间可能存在读数误差。
加速度的测量实验报告

加速度的测量实验报告
班级20120712 学号22 姓名李萍芳
一、研究的目的和意义
1)练习使用“朗威DIS”。
2)通过对比“朗威DIS”和传统测加速度实验,知道“朗威DIS”的优越性。
3)通过测量小车加速度加深对小车加速度的理解。
二、研究的主要内容
用“朗威DIS”应用软件测量小车的加速度。
三、研究的主要方法
用位移传感器结合计算机获得v-t图,通过这个图像来求加速度。
该传感器可以结合计算机得出每一个时刻的瞬时速度,从而画出v-t图再求加速度。
四、研究计划
五、实验器材
小车、轨道、DIS
六、实验操作过程
1.将位移传感器的发射器固定在小车上,接收器固定在轨道的右端,将接收器与数据采集器、计算机连接好,使轨道的倾角固定妥当。
2.开启电源,点击“用DIS测定加速度”。
3.点击“开始记录”,放开小车使其运动,计算机表格内出现取样点数据,v-t图中出现对应的数据点,点击“数据点连线”,得到v-t图。
4.移动光标,在图像上取较远的两点A与B,求出它们所在直线的斜率即加速度。
5.多次测量得出加速度的平均值。
七、数据分析
八、与传统实验进行比较
传统测量小车加速度实验用光电门传感器,能达到效果,但是光电门只能测出一个固定点的物体的瞬时速度,因为它是利用遮光原理工作的,但我们需要一个物体运动时的好几个速度,且,光电门测得的“瞬时速度”是用一段极短的位移内的平均速度代替的,且是认为计算的所以存在的误差较大。
九、结论。
初始中物理测定加速度的方法教案

初始中物理测定加速度的方法教案引言:在物理学中,加速度是描述物体加速或减速的物理量。
测定物体在运动过程中的加速度对于研究物体的运动规律、分析力的作用以及实际应用都具有重要意义。
本教案将介绍几种常用的实验方法,用于准确测定物体在初始状态下的加速度。
一、自由落体实验自由落体实验是测定物体在无初速度情况下的加速度的常用方法。
实验过程如下:1. 实验装置准备:a. 一块直立的垂直杆,固定在实验台上;b. 一支可移动的小车,可以沿着垂直杆上升或下降;c. 一块零点标定板,用于确定小车的零点位置;d. 一块计时器,用于测量小车下降或上升所需的时间。
2. 测定小车下降的时间:a. 将小车放置在零点标定板的顶端;b. 释放小车,让其自由下落;c. 将计时器启动,并在小车到达底部时停止计时;d. 记录下降时间t1。
3. 测定小车上升的时间:a. 将小车放置在零点标定板的底端;b. 释放小车,让其自由上升;c. 将计时器启动,并在小车到达顶部时停止计时;d. 记录上升时间t2。
4. 数据处理:a. 计算下降时间t1和上升时间t2的平均值,得到平均时间t;b. 根据自由落体公式(s = (1/2)gt^2)计算加速度a,其中s为下降或上升的距离(由杆的长度确定),g为重力加速度。
二、斜面实验利用斜面实验可以测定物体在倾斜平面上的加速度。
实验过程如下:1. 实验装置准备:a. 一个倾斜角度可调的斜面;b. 一块滑轮,固定在斜面的顶部;c. 一根悬挂在滑轮上的轻质绳子;d. 一块挂在绳子上的重物。
2. 构建实验系统:a. 将重物绑在绳子的末端;b. 通过滑轮将绳子连接到实验装置的固定点;c. 调整斜面的角度,并使重物刚好开始运动。
3. 测量物体下滑的时间:a. 将计时器启动,并在重物开始下滑时开始计时;b. 在重物到达底端时停止计时;c. 记录下滑时间t。
4. 数据处理:a. 根据倾斜角度和下滑时间t,计算物体在斜面上的加速度a,用斜面法则(a = g * sinθ)计算得出,其中g为重力加速度,θ为斜面的倾斜角度。
高中物理实验测量重力加速度

高中物理实验测量重力加速度实验目的:测量重力加速度。
实验仪器:求重仪(简谐振动法测重力加速度实验装置)、计时器、直尺、金属球。
实验原理:重力加速度是物体在重力作用下的加速度,一般用符号"g"表示。
重力加速度是指物体在自由下落过程中获得的速度每秒增加的数值。
在地球表面,重力加速度的数值约等于9.8 m/s²,常用符号9.8 m/s²表示。
实验步骤:步骤一:调整求重仪将求重仪放在平稳的水平台上。
打开求重仪的仪器开关,待显示屏上数字稳定后,按下“归零”键将仪器归零。
步骤二:测量基准长度用直尺测量求重仪上方固定支架和下方测重支架之间的距离,记录为L₀。
步骤三:测重将金属球放在求重仪下方的测重支架上。
等待一段时间使求重仪显示屏上数值稳定后,按下“测重”键,记录显示屏上的测重数值为F。
步骤四:计时按下计时器的启动键,同时用手指轻轻拉开金属球使其离开测重支架,开始自由下落。
步骤五:停止计时当金属球下落到一定高度时,按下计时器的停止键,记录下自由下落所需的时间t。
实验数据处理:数据处理一:计算金属球的重力根据测重结果F,计算金属球受到的重力G=F。
数据处理二:计算自由下落所需的时间t将记录下的时间t转化为秒。
数据处理三:计算重力加速度g本实验中,自由下落的加速度为重力加速度g,根据自由落体运动公式 y=1/2gt²,可以得到g=2y/t²,其中y是自由下落的距离,即y=L₀-L。
实验结果与分析:根据实验数据处理的结果,我们可以计算出金属球受到的重力、自由下落所需的时间以及重力加速度的数值。
对于金属球受到的重力,我们可以观察到它的数值与金属球的质量成正比。
即金属球的质量越大,受到的重力也越大。
对于自由下落所需的时间,我们可以观察到当自由下落距离相同时,时间也是相等的。
这符合自由落体运动的规律。
最后,根据计算得到的重力加速度的数值,我们可以发现它接近于9.8 m/s²,这与地球表面的重力加速度数值相近,说明实验结果比较准确。
简析加速度的实际测量方法

简析加速度的实际测量方法对运动物体而言,加速度是一个非常重要的物理量,是连接力和运动的桥梁。
因此,测量运动物体的加速度是很有必要的。
同时,加速度也是高考必定要考查的知识点之一。
在中学物理中,测量实际运动物体的加速度的方法有很多,而且都源于简单的物理模型。
本文列举了两种方法。
一、分析照片的方法例1.为了测定某辆轿车在平直路上启动时加速度(轿车启动时的运动可近似看做匀加速运动),某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片,如图1所示,如果拍摄时每隔2s曝光一次,轿车车身总长为4.5m,那么这辆轿车的加速度约为多少m/s(取一位有效数字)?解析:由题意知小轿车做匀加速直线运动,拍摄时每隔2s曝光一次,即图中小轿车位置变换的时间间隔T=2s。
又因为车身长4.5m,占标尺上的3格,因此每一格代表L0=1.5m。
由图可以读出小轿车在第一个2s内位移X1=8L0=12m,第二个2s内位移为X2=13L0=19.5m,利用匀变速直线运动的规律可求得加速度。
设轿车的加速度为a,由分析知小轿车在连续两个2s内位移分别为X1=12m,X2=19.5m.由匀变速直线运动的规律得X2-X1=aT2解得a≈2m/s2在高中物理中,有一个实验:研究匀变速直线运动。
在实验中,让纸带穿过固定的打点计时器,并连在小车的后面。
当小车做匀变速直线运动时,通过打点计时器在纸带上打上一系列点。
我们根据纸带上打出的点,选用合适的运动学公式,就可以求出小车的加速度。
通过照片分析小轿车的加速度,正是源于这个实验。
照片中小车的位置,就相当于打点计时器打出的一系列点,通过分析,比较容易的获悉运动物体的加速度。
二、分析弹簧形变的方法例2.惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中,这个系统的重要元件之一是加速度计。
加速度计构造原理的示意图如图2所示:沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块,滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连;两弹簧的另一端与固定壁相连,滑块原来静止,弹簧处于自然长度,滑块上有指针,可通过标尺测出滑块的位移,然后通过控制系统进行制导。
《物理实验教案:加速度的测量方法》

《物理实验教案:加速度的测量方法》加速度是物理学中非常重要的一个概念,它描述了物体在单位时间内速度的变化情况。
在物理实验中,准确测量加速度对于研究运动学和动力学等领域至关重要。
本文将介绍一种常用的测量加速度的方法——棱镜法,并详细说明其操作步骤和原理。
同时,还将探讨该方法存在的一些限制,以及如何进行误差分析。
一、实验目的通过棱镜法测定小车在直线运动过程中的加速度,并掌握使用光的折射原理测量物体运动过程中距离和时间的方法。
二、实验仪器与材料1. 小车:具有较低摩擦系数并能够固定棱镜附件;2. 倒置显微镜:用于观察小车上的刻度尺;3. 光源:可产生平行光束;4. 棱镜附件:固定在小车上,并放置于光束下方;5. 直尺:用于确定测量距离时光路是否垂直于水平方向;6. 计时器或秒表。
三、实验步骤1. 准备工作:a) 将倒置显微镜放置在水平桌面上,确保其调整正确并能够清楚观察小车上的刻度尺;b) 将光源放置在实验区域的正前方,并使其产生平行光束;c) 确保棱镜附件固定在小车上,并将其放置于光束下方。
2. 实验操作:a) 将小车推到一个已知的起始位置,如距离刻度0处;b) 以适当的速度推动小车,使其加速运动,在运动过程中棱镜附件会发生偏移;c) 通过倒置显微镜观察偏移量,并记录下对应的时间和距离。
3. 数据处理:a) 根据观测数据绘制位移-时间图像;b) 利用位移-时间图像确定物体每个时间间隔内的平均加速度:a = (v2 -v1)/(t2 - t1),其中v为位移,t为时间;c) 对多次实验结果取平均值,以提高测量精度。
四、误差分析1. 关于位移的误差:由于人眼对测量尺度存在一定限制,读出的刻度尺数值可能存在绝对误差。
为避免这一问题,可多次测量同一位置的位移,并取平均值。
2. 关于时间的误差:使用的计时器或秒表可能存在固有的误差。
为减小误差,可以在相同条件下进行多次实验,并取平均值。
3. 光路垂直性错误:当光路不完全垂直于水平方向时,测得的加速度将存在一定误差。
测定匀变速直线运动的加速度实验报告.doc

测定匀变速直线运动的加速度实验报告高2014届班姓名一、实验目的使用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度。
二、实验原理设物体做匀加速直线运动,加速度是a,在各个连续相等的时间T里的位移分别是x1、x2、x3……则有由上式还可得到x4-x1=(x4-x3)+(x3-x2)+(x2-x1)=3aT2同理有x5-x2=x6-x3=……=3aT2可见,测出各段位移x1、x2……即可求出214 13T xx a -=225 23T xx a -=……再算出a1、a2……的平均值,就是我们所要测定的匀变速直线运动的加速度。
三.实验器材:电火花计时器或电磁打点计时器,一端附有滑轮的长木板,小车,纸带,刻度尺,导线,电源,钩码,细绳。
四、实验步骤(1)按教材36页图1-9-3所示,把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸处桌面。
把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。
(2)把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码。
把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面。
(3)把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列小点。
换上新纸带,重复实验三次。
(4)从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头一些比较密集的点子,在后边便于测量的地方找一个开始点。
在选好的开始点下面标明点A、B、C、D……叫做计数点,如图所示。
两个相邻计数点间的距离分别是x1、x2、x3……x1x2 x3A B C D(5)测出六段位移x 1、x 2、x 3、x 4、x5、x 6的长度,把测量结果填入下表1中。
五.数据处理:1:计算法:根据测量结果,利用“实验原理”中给出的公式算出加速度a 1、a 2、a 3的值。
注意:T=0.1s 。
求出a 1、a 2、a 3的平均值,它就是小车做匀变速直线运动的加速度。
把计算的结果填入下表1中 小车做匀变速直线运动的加速度a表1 计算小车的加速度a= T=0.1s2:图像法v 1= ____ m /s V 2= m /s v 3= m /s v 4= m /s小车做匀变速直线运动的加速度a =六、作业题1、图为用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度的实验时记录下的一条纸带。
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重复操作:调节斜面的倾角,重 复实验。点击软件窗口右下角“ 截取屏幕”按钮,可将当前实验 结果以图像文件的形式保存下来 ,记录在电脑中。 结束实验:点击“返回”按钮 ,退出该软件。再次检查是否关 闭了位移传感器发射端的电源开 关,保护位移传感器的电池。
练习1.在用DIS测定小车刹车 时加速度的实验中,根据实验 数据得到的速度图像如图所示。 由该图像可求出小车加速度的 大小为a=_______m/s2。
操作过程:将小车放到轨道高端 ,将位移传感器的发射口,与接 收口相对准,打开位移传感器发 射器电源开关。点击“ ”,使小车从轨道上滑下。当获 得v-t图线,点击“ ”, 进入数据分析阶段。
数据分析:点击“选取范围”按 钮,把鼠标移到左侧y轴附近的 “开始点选择线”,此时鼠标变 形为手指。单击并按住左键,拖 拉选择线,选定研究区域的“开 始点”。同样方法用右侧的“结 束点选择线”,确定“结束点” ,在v-t 图线上选择研究区域。 “开始点”和“结束点”确定后 ,即可获得,该段v-t 图线对应 的加速度值
v/m.s-1
2.4 1.8 1.2 0.6
0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 t/s
练习2.在DIS中,光电门测量的是 运动物体挡光时间内的平均速度,因 为挡光片较窄,所以可看做测量的是 瞬时速度。为了测量做匀变速直线运 动小车的加速度,将宽度均为b的挡 光片A、B固定在小车上,如右图所示。 (1)当小车匀变速经过 光电门时,测得A、B先 后挡光的时间分别为Δt1 和Δt2,A、B开始挡光时 刻的间隔为t,则小车的加 速度a=____。
本讲知识点: 用DIS测定 加速度
用DIS测物体的加速度
实验目的:测定沿轨道下滑做变速 直线运动物体的加速度 实验原理:斜面上小车从静止开始 做运价速度直线运动,利用位移 传感器记录小车的位移随时间变 化的过程,通过DIS实验系统的专 用软件,显示小车速度与时间关 系的图象。然后选择不同的研究 区域,计算相应的加速度。
v
(2)(单选题)实验中,若挡光片的 宽度b较大,用上述方法测得的加速度与真 实值间会有较大的差距,下列关于大于真实值;若 小车减速,则测量值小于真实值 (B)若小车加速,则测量值小于真实值;若 小车减速,则测量值大于真实值 (C)无论小车加速还是减速,测量值均大于 真实值 (D)无论小车加速还是减速,测量值均小于 真实值
答案:(1)t ( t
b 1
2
1 ) t1
(2)B
本 讲 结 束 谢 谢 观 赏
实验器材:DIS系统(数据采集器、 计算机、位移传感器)。1m长的轨 道、配套小车、轨道侧面固定板。
实验步骤
连接装置:将位移传感器接收 端固定到侧面固定板上,放在轨道 的高端,连接到数据采集器二号口 (注:位移传感器不能插在一号口 上);将位移传感器发射端固定到 小车上。
启动软件:双击 图标,打开DAS 程序,等待传感器自动连接,待 变成 ,传感器就连接成功了。单 击“新课改实验”,双击实验条目 “用DIS测定加速度”,进入实验界 面。