大学物理实验报告模版-直线运动中速度的测量共7页文档
《大学物理(一)》实验报告(速度、加速度的测定和牛顿运动定律的验证)
（8） 实验时，在保持总质量 m不变的情况下，改变合外力 Fi =m2ig，即逐次改变砝码盘中砝码的质量，测 出系统相应的加速度 ai 。如果在实验误差允许的范围内式（ 9）成立，
（ 9） 则验证了 m不变的情况下， a 与 F 成正比。还可以利用上述 a 和 F 数据作 a～F 关系图，若为直线，则 可验证式（ 8），即 a 与 F 成正比。 （2）当保持系统所受合外力 F=m2g不变时，加速度 a 的大小应与系统的总质量 m=m1+m2成反比，即
出加速度。
测量加速度。据此计算加速度有多种方法，其中一种方法是根据式（
4）由作图法求
（ 4） 实验时固定初位置 x0（光电门 1 的位置），改变不同的末位置
x（光电门 2 的位置），使物体（滑块）
从静止开始运动，测出相应的运动时间 t ，作
关系图线。如果是直线，说明物体作匀加速运动，
直线的斜率为
。
以上介绍了 3 种测量加速度 a 的方法。具体测量时先把气垫导轨调水平，再使滑块在水平方向受到一
，气垫对滑块的漂浮力为 N，此二力相平衡，滑块在垂直方向受到的
合外力为零。滑块在水平方向上受到细线的拉力，此力为重物作用于细线所产生的张力 和滑块及细线所受的粘滞阻力及空气阻力忽略不计，则有
T，由于气垫导轨
（ 6） 式中 a 为运动系统的加速度，根据式（
6）有
（7）
在式（ 7）中，若令 m=m1+m2表示运动物体系统的总质量， F=m2g表示物体系统在运动方向所受的合外 力，则式（ 7）即为式（ 5） F=ma。根据式（ 7），验证牛顿第二定律可分为以下两步来完成。
测速实验报告
一、实验目的1. 理解速度的概念，掌握测量速度的方法。
2. 学会使用测速仪进行实验，了解其原理和操作方法。
3. 培养实验操作能力和数据分析能力。
二、实验原理速度是物体在单位时间内所走过的路程，用公式表示为：v = s/t，其中v表示速度，s表示路程，t表示时间。
本实验通过测量物体在一定时间内所走过的路程，从而计算出其速度。
三、实验器材1. 测速仪一台2. 路程计一台3. 标准计时器一台4. 路标若干5. 实验场地四、实验步骤1. 将测速仪和路程计分别放置在实验场地的起点和终点。
2. 将标准计时器设置为实验所需的时间。
3. 在起点处，让实验者驾驶或行走，同时启动测速仪和标准计时器。
4. 当实验者到达终点时，停止测速仪和标准计时器。
5. 读取测速仪和路程计上的数据，记录下来。
6. 根据公式v = s/t，计算出实验者的速度。
五、实验数据1. 实验者姓名：张三2. 实验时间：2021年10月10日3. 实验地点：XX大学实验场地4. 实验器材：测速仪、路程计、标准计时器5. 实验数据：路程（m）：100时间（s）：20速度（m/s）：5六、实验结果与分析根据实验数据，实验者的速度为5m/s。
以下是实验结果分析：1. 实验结果符合预期，说明实验方法正确，实验器材正常。
2. 实验过程中，实验者需保持匀速运动，以确保实验数据的准确性。
3. 实验结果受实验者自身条件、实验场地等因素影响，可能存在一定误差。
七、实验总结1. 通过本次实验，我们掌握了测量速度的方法，了解了速度的概念。
2. 实验过程中，我们学会了使用测速仪和标准计时器，提高了实验操作能力。
3. 实验结果分析使我们认识到实验误差的来源，为今后实验提供了借鉴。
4. 在今后的实验中，我们将不断改进实验方法，提高实验数据的准确性。
八、实验建议1. 实验过程中，确保实验者保持匀速运动，以减小实验误差。
2. 选择合适的实验场地，确保实验环境安全、稳定。
3. 实验前，对实验器材进行校准，确保实验数据的准确性。
大学物理实验报告-速度、加速度的测定和牛顿运动定律的验证
大学物理实验报告-速度、加速度的测定和牛顿运动定律的验证中国石油大学,华东,现代远程教育实验报告课程名称:大学物理(一)实验名称:速度、加速度的测定和牛顿运动定律的验证实验形式:在线模拟+现场实践提交形式:提交书面实验报告学生姓名: 学号: 年级专业层次: 学习中心:提交时间: 年月日一、实验目的1(了解气垫导轨的构造和性能，熟悉气垫导轨的调节和使用方法。
2(了解光电计时系统的基本工作原理，学会用光电计时系统测量短暂时间的方法。
3(掌握在气垫导轨上测定速度、加速度的原理和方法。
4(从实验上验证F=ma的关系式，加深对牛顿第二定律的理解。
5(掌握验证物理规律的基本实验方法。
二、实验原理1(速度的测量一个作直线运动的物体，如果在t~t+Δt时间内通过的位移为Δx(x~x+Δx)，则该物体在Δt时间内的平均速度为，Δt越小，平均速度就越接近于t时刻的实际速度。
当Δt?0时，平均速度的极限值就是t时刻(或x位置)的瞬时速度(1)实际测量中，计时装置不可能记下Δt?0的时间来，因而直接用式(1)测量某点的速度就难以实现。
但在一定误差范围内，只要取很小的位移Δx，测量对应时间间隔Δt，就可以用平均速度近似代替t时刻到达x点的瞬时速度。
本实验中取Δx为定值(约10mm)，用光电计时系统测出通过Δx所需的极短时间Δt，较好地解决了瞬时速度的测量问题。
2(加速度的测量在气垫导轨上相距一定距离S的两个位置处各放置一个光电门，分别测出滑块经过这两个位置时的速度v1和v2。
对于匀加速直线运动问题，通过加速度、速度、位移及运动时间之间的关系，就可以实现加速度a的测量。
(1)由测量加速度在气垫导轨上滑块运动经过相隔一定距离的两个光电门时的速度分别为v1和v2，经过两个光电门之间的时间为t21，则加速度a为(2)根据式(2)即可计算出滑块的加速度。
(2)由测量加速度设v1和v2为滑块经过两个光电门的速度，S是两个光电门之间距离，则加速度a为(3)根据式(3)也可以计算出作匀加速直线运动滑块的加速度。
测量速度的实验报告
一、实验目的1. 了解速度的定义和计算方法。
2. 学习使用测量工具（如秒表、卷尺等）进行实验操作。
3. 培养学生科学实验的严谨态度和实验技能。
二、实验原理速度是描述物体运动快慢的物理量，表示物体在单位时间内通过的路程。
速度的计算公式为：v = s/t，其中v表示速度，s表示路程，t表示时间。
三、实验器材1. 秒表（用于测量时间）2. 卷尺（用于测量路程）3. 实验场地（如操场、实验室等）四、实验步骤1. 将实验场地划定为一定长度的直线，并用卷尺测量其长度，记录为s。
2. 选择一名实验对象，让其手持秒表，站在起点处。
3. 实验对象听到指令后，立即开始跑步，同时秒表开始计时。
4. 实验对象到达终点时，立即停止跑步，秒表停止计时，记录时间为t。
5. 重复步骤3和4，进行多次实验，记录多次实验数据。
6. 计算实验对象的速度v，v = s/t。
7. 对实验数据进行处理和分析，得出结论。
五、实验数据实验对象：小明实验场地长度s：100m实验次数：5次实验时间t（秒）：第一次：12.5第二次：12.3第三次：12.4第四次：12.6第五次：12.2六、数据处理计算实验对象的速度v：v1 = s/t1 = 100m / 12.5s = 8m/sv2 = s/t2 = 100m / 12.3s = 8.13m/sv3 = s/t3 = 100m / 12.4s = 8.06m/sv4 = s/t4 = 100m / 12.6s = 7.94m/sv5 = s/t5 = 100m / 12.2s = 8.2m/s计算平均速度v：v = (v1 + v2 + v3 + v4 + v5) / 5 = (8 + 8.13 + 8.06 + 7.94 + 8.2) / 5 = 8.05m/s七、实验结论通过本次实验，我们测量了实验对象在不同时间内的速度，并计算了其平均速度。
实验结果表明，实验对象在100m的直线跑道上，平均速度约为8.05m/s。
《大学物理(一)》实验报告(速度、加速度的测定和牛顿运动定律的验证)
中国石油大学（华东）现代远程教育实验报告课程名称：大学物理(一)实验名称：实验形式：在线模拟+现场实践提交形式：在线提交实验报告学生姓名：学号：184**********年级专业层次：学习中心：山东济南明仁学习中心提交时间：2019年月日二、实验原理1．速度的测量一个作直线运动的物体，如果在t~t+Δt时间内通过的位移为Δx（x~x+Δx），则该物体在Δt时间内的平均速度为，Δt越小，平均速度就越接近于t时刻的实际速度。
当Δt→0时，平均速度的极限值就是t时刻（或x位置）的瞬时速度???????????????????????????????????（1）实际测量中，计时装置不可能记下Δt→0的时间来，因而直接用式（1）测量某点的速度就难以实现。
但在一定误差范围内，只要取很小的位移Δx，测量对应时间间隔Δt，就可以用平均速度近似代替t时刻到达x点的瞬时速度。
本实验中取Δx为定值（约10mm），用光电计时系统测出通过Δx所需的极短时间Δt，较好地解决了瞬时速度的测量问题。
2．加速度的测量在气垫导轨上相距一定距离S的两个位置处各放置一个光电门，分别测出滑块经过这两个位置时的速度v1和v2。
对于匀加速直线运动问题，通过加速度、速度、位移及运动时间之间的关系，就可以实现加速度a的测量。
（1）由测量加速度在气垫导轨上滑块运动经过相隔一定距离的两个光电门时的速度分别为v1和v2，经过两个光电门之间的时间为t21，则加速度a为?????????????????????????????????????（2）根据式（2）即可计算出滑块的加速度。
（2）由测量加速度设v1和v2为滑块经过两个光电门的速度，S是两个光电门之间距离，则加速度a为????????????????????????????????????（3）根据式（3）也可以计算出作匀加速直线运动滑块的加速度。
（3）由测量加速度还可以根据匀加速直线运动加速度a、位移S（S＝x－x0）及运动时间t之间的关系式测量加速度。
大学物理实验报告-速度、加速度的测定和牛顿运动定律的验证
大学物理实验报告-速度、加速度的测定和牛顿运动定律的验证中国石油大学,华东,现代远程教育实验报告课程名称:大学物理(一)实验名称:速度、加速度的测定和牛顿运动定律的验证实验形式:在线模拟+现场实践提交形式:提交书面实验报告学生姓名: 学号: 年级专业层次: 学习中心:提交时间: 年月日一、实验目的1(了解气垫导轨的构造和性能，熟悉气垫导轨的调节和使用方法。
2(了解光电计时系统的基本工作原理，学会用光电计时系统测量短暂时间的方法。
3(掌握在气垫导轨上测定速度、加速度的原理和方法。
4(从实验上验证F=ma的关系式，加深对牛顿第二定律的理解。
5(掌握验证物理规律的基本实验方法。
二、实验原理1(速度的测量一个作直线运动的物体，如果在t~t+Δt时间内通过的位移为Δx(x~x+Δx)，则该物体在Δt时间内的平均速度为，Δt越小，平均速度就越接近于t时刻的实际速度。
当Δt?0时，平均速度的极限值就是t时刻(或x位置)的瞬时速度(1)实际测量中，计时装置不可能记下Δt?0的时间来，因而直接用式(1)测量某点的速度就难以实现。
但在一定误差范围内，只要取很小的位移Δx，测量对应时间间隔Δt，就可以用平均速度近似代替t时刻到达x点的瞬时速度。
本实验中取Δx为定值(约10mm)，用光电计时系统测出通过Δx所需的极短时间Δt，较好地解决了瞬时速度的测量问题。
2(加速度的测量在气垫导轨上相距一定距离S的两个位置处各放置一个光电门，分别测出滑块经过这两个位置时的速度v1和v2。
对于匀加速直线运动问题，通过加速度、速度、位移及运动时间之间的关系，就可以实现加速度a的测量。
(1)由测量加速度在气垫导轨上滑块运动经过相隔一定距离的两个光电门时的速度分别为v1和v2，经过两个光电门之间的时间为t21，则加速度a为(2)根据式(2)即可计算出滑块的加速度。
(2)由测量加速度设v1和v2为滑块经过两个光电门的速度，S是两个光电门之间距离，则加速度a为(3)根据式(3)也可以计算出作匀加速直线运动滑块的加速度。
物理运动快慢实验报告
物理运动快慢实验报告实验目的：通过对物体在不同速度下的运动进行实验，观察和分析物体快慢运动时的现象和规律。
实验器材：1. 直线轨道2. 物体（如小车、小球等）3. 计时器4. 静态摄像设备（如手机、摄像机等）5. 镜面（可选，用于观察移动物体的反射现象）实验步骤：1. 将直线轨道平放在水平桌面上，并确保其固定稳定。
2. 将物体放置在直线轨道的起点处（0 cm）。
3. 记录实验开始时间。
4. 轻推物体使其沿着直线轨道向终点运动，同时开始计时。
5. 当物体到达终点（设定的距离，如50 cm）时，停止计时，并记录物体运动所经历的时间。
6. 重复步骤4-5，每次重复时改变物体的初始位置或给予不同的推力，以获得不同速度下的运动数据。
7. 对实验过程中的数据进行整理，如计算每次运动的速度和加速度等。
实验结果与讨论：1. 观察到的现象：随着物体速度的增加，物体在同一时间内所经过的距离增加。
同时，当物体速度较快时，其在移动过程中可能产生明显的动能转化为热能的现象（如轨道摩擦加热）。
2. 对数据的分析：通过计算每次运动的速度和加速度，可以得出物体速度与所用时间和移动距离之间的关系。
实验结果可能表明物体的速度与时间成正比，而与移动距离无直接关系。
3. 在观察到物体的运动过程中，可以使用静态摄像设备记录下物体的运动轨迹，以便更详细地观察和分析物体的行为。
实验结论：通过该实验，我们可以得出以下结论：1. 物体在同一时间内所经过的距离与物体的速度成正比。
2. 物体的速度与所用时间成正比，与移动距离无直接关系。
3. 物体在高速运动时会产生较大的动能转化为热能的现象。
4. 使用静态摄像设备可以更详细地观察和分析物体的运动行为。
实验注意事项：1. 确保实验器材的安全性和稳定性，避免发生意外。
2. 进行实验时，小心操作，避免手部接触到运动中的物体，以免受伤。
3. 实验数据的准确性需要保证，可进行多次重复实验以提高精确性。
4. 在使用摄像设备时，注意设备的角度和对焦，确保能够清晰记录运动轨迹。
大学物理实验报告-速度、加速度的测定和牛顿运动定律的验证
大学物理实验报告-速度、加速度的测定和牛顿运动定律的验证中国石油大学,华东,现代远程教育实验报告课程名称:大学物理(一)实验名称:速度、加速度的测定和牛顿运动定律的验证实验形式:在线模拟+现场实践提交形式:提交书面实验报告学生姓名: 学号: 年级专业层次: 学习中心:提交时间: 年月日一、实验目的1(了解气垫导轨的构造和性能，熟悉气垫导轨的调节和使用方法。
2(了解光电计时系统的基本工作原理，学会用光电计时系统测量短暂时间的方法。
3(掌握在气垫导轨上测定速度、加速度的原理和方法。
4(从实验上验证F=ma的关系式，加深对牛顿第二定律的理解。
5(掌握验证物理规律的基本实验方法。
二、实验原理1(速度的测量一个作直线运动的物体，如果在t~t+Δt时间内通过的位移为Δx(x~x+Δx)，则该物体在Δt时间内的平均速度为，Δt越小，平均速度就越接近于t时刻的实际速度。
当Δt?0时，平均速度的极限值就是t时刻(或x位置)的瞬时速度(1)实际测量中，计时装置不可能记下Δt?0的时间来，因而直接用式(1)测量某点的速度就难以实现。
但在一定误差范围内，只要取很小的位移Δx，测量对应时间间隔Δt，就可以用平均速度近似代替t时刻到达x点的瞬时速度。
本实验中取Δx为定值(约10mm)，用光电计时系统测出通过Δx所需的极短时间Δt，较好地解决了瞬时速度的测量问题。
2(加速度的测量在气垫导轨上相距一定距离S的两个位置处各放置一个光电门，分别测出滑块经过这两个位置时的速度v1和v2。
对于匀加速直线运动问题，通过加速度、速度、位移及运动时间之间的关系，就可以实现加速度a的测量。
(1)由测量加速度在气垫导轨上滑块运动经过相隔一定距离的两个光电门时的速度分别为v1和v2，经过两个光电门之间的时间为t21，则加速度a为(2)根据式(2)即可计算出滑块的加速度。
(2)由测量加速度设v1和v2为滑块经过两个光电门的速度，S是两个光电门之间距离，则加速度a为(3)根据式(3)也可以计算出作匀加速直线运动滑块的加速度。
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实验题目：直线运动中速度的测量
实验目的：利用气垫技术精确地测定物体的平均速度、瞬时速度、加速度以及当地的
重力加速度，通过物体沿斜面自由下滑来研究匀变速运动的规律和验证牛顿第二定律
实验器材：气垫导轨、滑块、垫块、砝码、砝码盘、细线、游标卡尺、米尺、挡光片、
光电门、计时器、托盘天平
实验原理：1、平均速度和瞬时速度的测量
作直线运动的物体Δt 时间的位移是Δs ，则t 时间内的平均速度为
t
s v ∆∆=
，令Δt →0，即是物体在该点的瞬时速度t s
v t ∆∆=→∆0lim ，在一定的误差范围内，用极短时间内的平均速度可代替瞬时速度。
2、匀变速直线运动
滑块受一恒力时作匀变速直线运动，可采用将气垫导轨一端垫高或通过
滑轮挂重物实现，匀变速运动的方程如下：
让滑块从同一位置下滑，测得不同位置处速度为v 1、v 2、……，相应时
间为t 1、t 2、……，则利用图象法可以得到v 0和a 。
3、重力加速度的测定
如右图 图一：导
轨垫起的斜面
若通过2测得a ，则有L h g g a ==θsin ，从而解得：
a h
L g =。
4、验证牛顿第二定律
将耗散力忽略不计，牛顿第二定律表成F=ma 。
保持m 不变，F/a 为一常
量；保持F 不变，ma 为一常量。
因此实验中如果满足以上关系，即可
验证牛顿第二定律。
实验内容：1、匀变速运动中速度与加速度的测量
（1）气垫导轨的调平，将一段垫起一定高度 （2）组装好相应的滑块装置
（3）让滑块从距光电门s=20.0cm,30.0cm,40.0cm,50.0cm,60.0cm 处分别
自由滑下，记录挡光时间，各重复三次
（4）用最小二乘法对as v 22=直线拟合并求a 的标准差 （5）作出s v 22-曲线 2、验证牛顿第二定律
每个砝码质量5.00g ，托盘质量1.00g
（1）在1的实验前提条件下，确保系统总质量不变，导轨水平放置 （2）改变托盘中砝码个数，让滑块从s=50.0cm 处自由滑动，记录挡光
时间
（3）作出n n a F -曲线，求物体总质量，并和天平称得的质量进行比较 3、思考题做1、3题
数据处理和误差分析： 实验数据如下：
1、 匀变速运动中速度和加速度的测量
表一：滑块通过光电门的时间（单位：ms）挡光片之间的距离d=10.10mm
导轨水平距离L=86.10cm
垫片高度D=14.98cm
2、验证牛顿第二定律（单位：ms）
表二：滑块通过光电门的时间（单位：ms）每个砝码质量5.00g
托盘质量1.00g
天平称得的滑块质量313.7g
数据处理：
1、将各个位置滑下的滑块经过光电门的时间取平均值
利用速度计算公式，可以得到：
将以上结果列表如下：
表三：v 2
-2s 表
由此可以得到v 2
-2s 图象：
v 2/(m 2/s 2)
2s/m
图二：v 2
-2s 图象
根据最小二乘法的公式
其中拟合直线的斜率即是a=0.1707m/s 2
，其标准差为d(k)= 4×10-4
m/s 2。
故可以计算得22/8113.9/1707.0498
.110.80s m s m a h L g =⨯==
（注：由于计算机程序对于我的实验数据算出的标准差不能显示准确值，故采用人工计算）
2、 验证牛顿第二定律
类似于一，计算测量列的平均值，可以得到下表：（取g=9.8m/s 2
）
表四：重力和加速度的对应关系
根据重力和加速度可以得到F-a 图：
F /N
a/(m/s2)
图三：F-a 图
同样类似于1使用最小二乘法，可以求得m=k=0.3421kg ，标准差d(k)=0.0015kg 。
实验所得质量为：683.0,)0015.03421.0())((=±=±='
P kg kg k d k M
而用天平称得的总质量：kg kg m m m M 3397.0)001.0005.051373.0(5=+⨯+=++= 两者相比较，在一定误差范围内认为测量值和真实值吻合很好，测量值偏大，相对的误差为
这个误差产生的原因主要是有耗散力的作用（如滑轮转动的摩擦、气垫导轨的气流作用等等），导致加速度的测量值偏小，也就导致了测量所得的质量偏大，同时，由于砝码生锈，对称量系统质量带来比较大的误差。
另外，人的操作中释放滑块时
可能会给它一个速度，但是这样的偏差方向是不一定的。
思考题：
1、气垫导轨调平的判断标准是什么？
答：采用静态调平法：打开气源，将压缩空气送入导轨，将滑块轻轻至于导轨上，使滑块在导轨上自由滑动。
滑块运动的方向，使导轨低的一端，可调节导轨一端的单个底脚螺丝，直到滑块不动或有微小滑动，但无一定的方向为止，此时可认为气轨已调平。
横向水平调节一般要求不高，用眼睛观测滑块底部两侧气隙是否相同，如果倾斜，可调节其轨一端的双底脚螺丝，直到滑块两侧气隙高度相同；
如果采用动态调平法，则主要判据是使滑块通过两个光电门的时间之差小于1ms
（t
1，2在30ms以下）2ms（t
1，2
在30-50ms）3ms（t
1，2
在50-100ms）。
3、气垫未调平对v、a的测量结果有何影响？
答：如果气垫未调平，将导致实验结果产生误差：
(1)如果气垫低的一端与滑块运动方向相同，则v的测量结果会偏大，a的测量结果
也会偏大；
(2)反之均偏小。
报告写得很认真阿鼓励一下
希望以上资料对你有所帮助，附励志名言3条：
1、要接受自己行动所带来的责任而非自己成就所带来的荣耀。
2、每个人都必须发展两种重要的能力适应改变与动荡的能力以及为长期目标延缓享乐的能力。
3、将一付好牌打好没有什么了不起能将一付坏牌打好的人才值得钦佩。