a02学生实验二 用DIS测定加速度

合集下载

实验01-用DIS测量运动物体的位移和速度

实验01-用DIS测量运动物体的位移和速度

实验一:用DIS测量运动物体的位移和速度一、用DIS测位移和平均速度实验目的:研究变速直线运动物体的s-t图像,并从中求物体的位移和平均速度实验原理:斜面上小车从静止开始加速下滑,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,显示小车的位移随时间变化的曲线。

然后选择不同的研究区域,计算相应区域的平均速度。

实验器材:小车、1m长的轨道、DIS(位移传感器、数据采集器、计算机等)。

实验装置:实验步骤:1)连接如图:将位移传感器接收端固定在侧面固定板上,放在轨道高端,连接到数据采集器的二号口(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,并使之与接收端基本正对。

2)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测定位移和速度”,进入实验界面。

3)将小车放到倾斜的轨道上,打开位移传感器发射端的电源开关,点击“”,放手让小车下滑。

4)当获得的s-t 图线如(图1)所示时,表明此次数据采集完成,点击“”,并关闭位移传感器发射端的电源开关。

图1 图25)点击“选择范围”按钮,以便在s-t 图线上选择研究区域。

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”。

此时在软件界面左下方的数据窗口中,即可显示出研究区域内s-t 图线的初位移、末位移、时间差、速度的值,如(图2)。

如果选不同的区域,得到的速度基本一样,说明运动是匀速的。

6)点击“v-t 图像”,图像变为研究区域内s-t 图线对应的v-t 图线。

点击“选择范围”按钮,按步骤5在v-t 图线上选择“开始点”和“结束点”,此时在软件界面左下方的数据窗口中,即可显示出研究区域内v-t 图线的初速度、末速度、时间差、加速度的值。

7)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。

2023学年上海高一上学期物理第一章 实验专题 用DIS测位移、速度、加速度作业

2023学年上海高一上学期物理第一章 实验专题 用DIS测位移、速度、加速度作业

10A 物理 第一章 运动的描述 作业实验专题 用DIS 测位移、速度、加速度班级________姓名________学号________日期________一、 填空题1、 DIS 系统由______、_______和________组成。

2、 测定物体运动的瞬时速度可以用______传感器,它是根据已知的______和测量出______,计算出在较短时间内的______从而作为瞬时速度的。

二、计算题(写出必要的文字,图式和运算过程)3、 在“测量做直线运动物体的瞬时速度”的实验中,挡光片通过光电门传感器瞬间的平均速度可近似为小车的瞬时速度。

实验中更换不同宽度的挡光片,多次实验。

(1)每一次实验,小车均在斜面上由静止释放。

每次的释放位置有何要求?说明理由。

(2)用位移传感器可同时测得小车沿斜面运动的x -t 图像,如图所示。

t 1是挡光开始时刻,t 2是挡光结束时刻,小车在这段时间内的位移大小为挡光片的宽度。

光电门传感器测得的平均速度在x –t 图像中如何表示?(3)实验中更换不同宽度的挡光片。

为何挡光片越窄,测得的平均速度越小?利用图1–27分析解释。

4、 某小车运动的v ‐t 图像如图所示。

t 1~t 2、t 3~t 4时间间隔内的v ‐t 图像近似看作直线。

这两段时间内,小车的加速度为多大?设小车运动方向为正方向,t 1~t 2时间内的加速度和t 3~t 4时间内的加速度是正还是负?说明理由。

t /sOx /mt 1t 2Ot /st 1t 2 t 3 t 4v 2v 1 v /(m·s −1)x /mt /sO 1.5 1.0 0.5 0.5 2.0 2.51.0 1.52.0 AB5、 用位移传感器记录小车做直线运动的位移随时间变化的图像,如图所示。

A 、B 间的平均速度是多大?6、 如图甲所示是运用DIS 实验的位移传感器测定小车运动规律的实验装置图。

(1)固定在小车上的发射器不断地向接收器发出短暂的超声波脉冲和红外线脉冲,从而测量物体运动的一些物理量。

实验02_用DIS测加速度

实验02_用DIS测加速度

实验二: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。

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。

实验装置实验步骤:1.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。

2.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。

3.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。

4.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(图1) 5. 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。

6. 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、如图15-10-3所示,在“测定斜面上下滑物体的加速度”的实验中,我们用 传感器结合计算机获得 图,通过图像求物体运动的加速度。

在图像上取相距较远的两点A (t 1,v 1)与B (t 2,v 2),求出它们所在直线的 ,即可求得加速度a= 。

1、DIS测定位移和速度加速度

1、DIS测定位移和速度加速度

用DIS测定位移和速度实验目的:研究变速直线运动物体的s-t图,并从中求物体的位移和速度。

实验原理:v=s/t实验器材:小车、1m长的轨道、DIS(位移传感器、数据采集器、计算机等)。

实验过程:1.实验装置如图所示,将位移传感器的发射器固定在小车上,接收器固定在轨道右端(轨道稍倾斜,使小车能做变速直线运动),将接收器与数据采集器相连,连接数据采集器与计算机。

2.开启电源,运行DIS应用软件,点击“实验条目”中的“用DIS测定位移和速度”,界面如图所示。

3.点击“开始记录”,放开小车使其运动。

计算机界面的表格内,将出现小车的位移随时间变化的取样点数据,同时在s-t图中将出现对应的数据点,如图所示。

从点的走向可大致看出小车位移随时间变化的规律。

点击“数据点连线”得到位移随时间变化的曲线。

用DIS测变速直线运动的平均速度按照前述学生实验的步骤,使载有位移传感器发射器的小车做变速直线运动,获得如图所示的s-t 图。

点击“选择区域”,先后将AD、AC、AB选定为研究区域,观察实验界面下方速度窗口中显示的数值,并将数值填入表,这就是相应区域的平均速度。

注意事项:在测平均速度时应选用位移传感器,实验时轨道略有倾斜,让小车加速下滑从而得到相应的s-t图象。

然后点击不同的“选择区域”得到相应的平均速度值,可以发现选取不同的时间段得到的平均速度值往往是不同的。

增大轨道倾角并重复实验,可发现同样的时间段内的平均速度值会增大。

用DIS测定变速直线运动的瞬时速度实验过程1.实验装置如图所示,在小车的中心位置上固定挡光片,将光电门传感器固定在轨道侧面,垫高轨道的一端,使固定有挡光片的小车能够顺利通过并能挡光。

2.开启电源,运行DIS应用软件,点击“实验条目”中的“用DIS测定瞬时速度”,界面如图。

3.点击“开始记录”,依次将与软件中Δs对应的挡光片固定在小车上,让小车从轨道的同一位置由静止开始下滑,记录下四次挡光的时间,DIS实时计算出小车通过光电门时的平均速度。

高中物理之DIS实验

高中物理之DIS实验
DIS实验研究加速度与力和质量的关系 实验器材: DIS(位移传感器,数据采集器,计算机等),带滑轮的轨道,小车, 钩码,小车配种片,电子天平等。
研究加速度与力、质量的关系
实验步骤: ①用天平测小车的质量。 ②测钩码的重力(作为对小车的拉力) ③在轨道上放置小车并安装传感器,连接电路,将细线连接小车,跨过滑轮系住小钩码,释放小车测 定加速度。 ④将上述测得的数据记录在表格中。 ⑤保持小车质量不变,改变钩码的大小重复实验。 ⑥处理实验数据(包括在图1中画图像),归纳得出结论。 ⑦保持钩码质量不变,改变小车质量(加配重片)重复实验。 ⑧处理数据,在图2中画出a—m图像,并在图2中通过新设置变量,使图像成为一条直线,归纳得出 结论。
②a-F图像过原点时,表明平衡摩擦力合适,如图①;图像与a轴截距为正数时,表明F=0时,小车 就有加速度a=a0,即长木板的倾角过大,如图②;图像与水平轴相交时,表明小车加上拉力F=F0时, 其加速度a=0,即长木板的倾角过小或没有平衡摩擦力,如图③。
③a-1/M图像过原点时,表明平衡摩擦力合适,如图①;图像与a轴截距为正数时,表明1/M=0、 M→∞时,小车还有加速度a=a0,即长木板的倾角过大,如图②;图像与水平轴相交时,表明小车 加上拉力F时,其加速度a=0,即长木板的倾角过小或没有平衡摩擦力,如图③。
油膜法测分子直径
油膜法测分子直径
DIS研究一定质量的气体的等温变化
DIS描绘电场等势线
DIS描绘电场等势线
DIS测定电源电动势和内阻
DIS研究通电螺线管的磁感应强度
DIS研究通电螺线管的磁感应强度
测定直流电动机效率
测定直流电动机效率
研究感应电流产生的条件
研究磁通量变化时电流方向
研究加速度与力、质量的关系

高中物理创新实验说课-利用DIS探究加速度与力、质量的关系

高中物理创新实验说课-利用DIS探究加速度与力、质量的关系

高中物理创新实验说课-利用DIS探究加速度与力、质量的关系利用DIS探究加速度与力、质量的关系本实验使用了鲁科版必修1第六章第2节《牛顿第二定律》作为教材,并使用了DIS位移传感器、计算机、小车(178.5g)、导轨、便利贴一本(做垫片)、0.1g分度值电子秤、铁夹(10.7g)5个,小车配重块(49.2g)4块作为实验器材。

实验创新要求/改进要点包括:1.使用便利贴垫高导轨,平衡摩擦力,并利用DIS位移传感器测量平衡摩擦力后,小车在导轨上运动的加速度小于0.010m/s2.2.实验中重物的质量往往并不会远小于小车的质量,会造成很大的系统误差。

因此,本次实验中将小车和铁夹(重物)视为整体,把小车上的铁夹取下挂在细绳末端拉小车,从而保持整体的质量不变,只改变合外力的大小。

改进后的实验极大地减小了系统误差。

3.使用DIS位移传感器、配合DIS专用软件,在计算机直接生成位移-时间图象,选取合适区间段,获得小车的加速度。

注意剔除刚释放小车时因手动作不够快,以及小车接近导轨末端由于磁铁排斥缓冲对小车加速度的干扰。

4.利用Excel软件分析数据,作图象,看相关指数R2是否接近于1.实验原理/实验设计思路包括:1.通过平衡摩擦力,即把无滑轮一侧的导轨适当垫高,使小车恰能匀速下滑。

消除摩擦力对小车的影响。

2.利用整体法,即把小车和重物视为整体,则重物受到的重力大小等于小车和重物这个整体受到的合外力,从而极大地减小系统误差。

3.利用控制变量法,研究力、质量两个因素与加速度的定量关系。

4.利用软件处理、分析数据。

实验教学目标包括:1.通过实验探究加速度与力和质量之间的定量关系;2.培养学生动手操作能力;3.使学生掌握在研究三个物理量之间关系时,用控制变量法实现;4.指导学生根据原理去设计实验,用整体法减少系统误差;5.指导学生利用DIS实验设备提高实验精度,利用软件处理数据,寻求物理规律;6.通过实验规律的探究激发学生的求知欲和创新精神;7.使学生养成实事求是的科学态度,乐于探究自然界的奥秘,能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。

测加速度实验报告

测加速度实验报告测加速度实验报告引言:加速度是物体在单位时间内速度变化的量度,是物体运动状态的重要指标之一。

测加速度实验是物理实验中常见的一种实验,通过测量物体在不同条件下的运动状态,可以得到物体的加速度值。

本文将以实验的步骤、原理、数据处理和结论等方面进行论述,以期对测加速度实验有一个全面的了解。

实验步骤:1. 实验器材准备:准备一块光滑的水平桌面、一块直尺、一块木板、一块弹簧、一块滑轮、一根细线等。

2. 实验装置搭建:将直尺固定在桌面上,将木板固定在直尺上方,使其能够自由滑动。

在木板上方悬挂一根细线,通过滑轮将细线与弹簧相连。

3. 实验操作:将一个小物体(如小球)系在细线的末端,使其悬挂在弹簧的下方。

用手将小球稍微拉动,然后松开,观察小球的运动状态。

4. 数据记录:使用计时器记录小球从静止状态到达一定高度所经历的时间,并重复多次实验,取平均值。

实验原理:根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用在物体上的力成正比,与物体的质量成反比。

在本实验中,小球受到重力和弹簧的拉力两个力的作用。

当小球从静止状态开始运动时,重力和弹簧的拉力共同作用于小球,使其加速度增大。

通过测量小球从静止状态到达一定高度所经历的时间,可以计算出小球的加速度。

数据处理:根据实验记录的数据,我们可以计算出小球从静止状态到达一定高度所经历的时间,并将其转化为加速度值。

首先,我们可以根据物体自由下落的运动学公式 h = 1/2gt^2,其中h为高度,g为重力加速度,t为时间,计算出小球的下落时间。

然后,我们可以利用加速度的定义式 a = 2h/t^2,将计算得到的时间代入,得到小球的加速度值。

实验结论:通过本实验,我们可以得到小球在特定条件下的加速度值。

实验结果显示,小球的加速度与其质量无关,而与作用力成正比。

这与牛顿第二定律的预测相符。

同时,我们还发现,小球的加速度与下落的高度成正比,与时间的平方成反比。

这也与运动学公式的预测相符。

实验三:DIS研究加速度与力的关系、加速度与质量的关系

学习水平:C级
实验性质:学生实验
学习要求:
3.1.2设计“DIS研究加速度与力的关系、加速度与质量的关系”的实验。

①知道实验目的和器材;②能选择合适的实验器材,运用控制变量等方法,设计用DIS探究加速度与物体受力、物体质量关系的实验方案;③能参照设计的实验步骤,独立完成相关操作;④会根据实验数据描点作出a-F图像、a-m图像;⑤能将a-m图像转换成a-1/m图像,使之成为一条直线;⑥能根据实验数据得出相关结论。

实验要求:《教学基本要求》P31
核心考点:
1.用控制变量法探究加速度与物体受力、物体质量的关系;
2.a-F图像的物理意义(横轴、纵轴截距、斜率等);
3.探究加速度与物体质量的关系需要化曲为直的思想;
4.能根据实验数据得出相关结论;
5.可以根据a-F图像找到实验的误差来源。

查询答案请输入:2019sy3。

DIS牛二律实验


研究加速度与质量的关系 研究加速度与质量的关系 7 质量
点击“ - 图像” 点击“a-1/M 图像”, 得到a- 得到 -1/M 图线
图线不通过原点
图线不通过原点
• 教材不强调平衡摩擦力,因此在实际操作中, 教材不强调平衡摩擦力,因此在实际操作中, 图线不一定通过原点,其中的原因, 图线不一定通过原点,其中的原因,可引导学 生加以探讨。 生加以探讨。 • 提供 3 个实验界面,供参考。 个实验界面,供参考。
用DIS研究加速度与 DIS研究加速度与 力的关系和加速度与 质量的关系
牛顿第二定律
一.实验目的: 实验目的: 研究小车在质量不变的情况下加速度与作用力的关系, 研究小车在质量不变的情况下加速度与作用力的关系,在 受力一定的情况下加速度与质量的关系。 受力一定的情况下加速度与质量的关系。 控制变量法。 控制变量法。 实验器材: 二.实验器材: 小车、钩码、小车配重片、带滑轮的轨道、 小车、钩码、小车配重片、带滑轮的轨道、DIS(位移传 ( 感器等)、天平。 )、天平 感器等)、天平。
摩擦力过补偿
摩擦力欠补偿
四.注意事项: 注意事项:
1.轨道应保持水平。 .轨道应保持水平。 2.小车与轨道的摩擦力要小。 .小车与轨道的摩擦力要小。 3.钩码质量也应小些。 .钩码质量也应小些。
对整体有:mg-Ff=(M+m)a。 对整体有: - + 。 a 有:mg=Ma = a=F/M
F
五.数据处理: 数据处理: 1.作a-F图像: 图像: . 图像
方法一: 方法一:
实验数据: 实验数据: a/m·
s-2 F/N
根据实验数据,在图中绘出α-F图线。 图线。 根据实验数据,
a/m·s-2
O

实验04_DIS研究牛顿第二定律

实验四:用DIS研究加速度与力的关系、加速度与质量的关系实验目的:⑴研究物体在质量一定的情况下,加速度与所受力之间的联系⑵研究物体在所受力一定的情况下,加速度与质量之间的关系实验器材:DIS(位移传感器、数据采集器、计算机等)、带滑轮的力学轨道、细绳、小车、钩码、小车配重片、天平、支架等。

实验装置:实验步骤:实验1:研究小车在质量一定的情况下,加速度与受力的关系⑴DIS 连接:将位移传感器的发射器固定在小车上,接收器固定在力学轨道的高端。

调整接收器、发射器的位置,使其基本正对。

将接收器与数据采集器相连,数据采集器与计算机相连,构成DIS实验系统。

⑵进行摩擦力平衡调整。

步骤如下:a、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求加速度”,进入实验界面。

b、将小车放到斜面上,打开位移传感器发射器电源开关,点击“”,轻推小车开始运动,测量小车的加速度。

当加速度接近零时,可以认为小车重力沿斜面的分力已与小车和轨道之间的摩擦力平衡,见(图)。

c、如果加速度与 0 相差较大,则调节轨道的倾角,再次测量,直至达到要求。

d、点击退出,退出“用DIS求加速度”。

⑶返回软件主界面,点击实验条目“研究加速度与力的关系”。

⑷将细绳的一段栓在小车上,另一段通过滑轮拴在钩码上。

⑸在窗口下方的表格内输入小车的质量及拉力数值(等于钩码的重力)。

⑹将小车放到轨道上,点击“开始记录”,释放小车,数据采集完,点击“停止记录”⑺点击“选择区域”,选择需要研究的一段v-t图线。

此时软件窗口下方的表格中将自动显示该段v-t图线对应的加速度。

⑻保持小车质量不变,改变拉力,重做实验,可得到另几组数据,记录在表格中。

实验结论;_____________________________________________________________.实验2:研究小车在所受力一定的情况下,加速度与质量的关系 ⑴点击实验条目“研究加速度与质量的关系”,保持小桶和砝码的总重力不变(即保持小车所受拉力不变),改变小车的质量(往小车上依次加不同数量的配重片),重做实验,得到另外几组数据,记录在表格中。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

学生实验二 用DIS 测定加速度[实验目的]测定沿轨道上下滑物体的加速度[实验器材]小车、力学轨道、DIS (位移传感器、数据采集器、计算机等)。

[实验装置] [实验原理]用位移传感器结合计算机获得v-t 图,通过图像求加速度。

在v-t 图像上取相距较远的两点A(t 1,v 1),B(t 2,v 2),求他们所在直线的斜率,即可求加速度:1212t t v v a --=。

[实验过程]1.将位移传感器的发射器固定到小车上,接收器固定在力学轨道的顶端(轨道倾斜,使小车下滑作匀加速直线运动)。

调整接收器、发射器的位置,使其基本正对。

将接收器与数据采集器相连,数据采集器与计算机相连,构成DIS 实验系统。

2.开启数据采集器电源和位移传感器发射器的电源,点击教材专用软件主界面上的实验条目"测量运动物体的加速度",屏上将出现"v-t"坐标。

3.将小东放到轨道高端,点击"开始记录”, 令其滑下。

数据采集完成,点击"停止记录",获得速度一时间图像,从点的走向可以大致看出小车速度随时间变化的规律。

4.拖动滚动条,将对应小车运动状态的v-t 图线置于显示区域中间,点击"拟合",得出速度随时间变化的曲线。

5.点击"选择区域"按钮,移动光标键,在图上取相距较远的两点"开始点"A (1t ,1v )与"结束点"B (2t ,2v ),求出它们所在的直线的斜率,即可求的加速度,即1212t t v v a --=多次测量得出a 的平均值,从而得出结论。

实验结论:当斜面倾角为_______ 时,小车下滑的加速度平均值 =a _________m/2s [注意事项]1.调节轨道倾角,重复实验。

直至屏上显示的v-t 图像是一段倾斜直线时,再进入数据分析。

2.应多次测量得出a 的平均值。

一、【基础练习】1.如图是用DIS 测定小车刹车时加速度的实验装置。

(1)信号发射部分和信号接收部分组成___________传感器,A 应该是信号_________部分。

用DIS 测定加速度装置图(2)这组传感器所直接测量的物理量是____________(3)如图是根据实验数据得到的速度图像,根据图像中数据可求出小车加速度为a=_-1.35__m/s 22.图中是DIS 实验得出的从斜面下滑一辆小车的v-t 图像,由图可知,小车在AB 段时间内可看作 匀加速 运动,小车开始运动的时刻是 0.35s , 小车在AB 段的加速度是 2.083 m/s,小车在AB 段的位移是 0.13125 m3.右图是运用运动传感器测定小车A 刹车时加速度大小的实验中的简易装置图. (1)若信号发射器向被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动的物体反射后又被信号发射器接受到,从而可以测量物体运动的一些物理量.下列说法正确的是____B_______A.超声波是一种电磁波。

B 超声波是一种机械波。

(2)这组传感器测量的物理量是__________ (位移)二、提高练习4.(4分)(多选)用位移传感器、数据采集器和计算机等器材测量运动物体的加速度,如图所示为该实验得到的图象.下列说法正确的是( BD ) (A )使用位移传感器实验操作时比较方便,可直接用s-t 图处理数据 (B )位移传感器测得一系列数据,通过数据采集器和计算机可转化为v-t 图 (C )可在计算机软件界面得到加速度随时间变化的图象 (D )能采集到整个运动过程的数据,可以通过图象分析物体速度的变化情况5.如图所示,在斜面上有一个滑块,在滑块中央装有一宽度为L 挡光片。

当滑块经过斜面上的 B 点时,装在斜面B 点的光电计时器(图中没有画出)记录到挡光片经过B 点的时间为t ∆,于是滑块中央在B 点附近的瞬时速度V B 就近似为_____tL∆______ 若滑块以加速度a 下滑,当挡光片的前端到达B点时, 滑块的速度为v ,挡光片(宽度不知)经过B 点的时 间为t ∆,则滑块中央在B 点附近的瞬时速度V B 又可近似表达为__2tav v B ∆+=___。

但是,由于挡光片有一定的宽度,光电计时器记录到挡光片经过B 点的时间不可能很小,所以上述的瞬时速度V B 实质是___挡光片__经过B 点的平均速度。

6.利用如图所示的装置可以测量滑块和滑板间的动摩擦因数。

将质量为 M 的滑块A 放在倾斜滑板B 上,C 为位移传感器,它能将滑块A 到传感器C 的距离数据实时传送到计算机上,经计算机处理后在屏幕上显示出滑块A 的速率-时间(v-t)图像。

(取重力加速度g=10m/s 2)。

(I)先给滑块A 一个沿着斜面B 向上的初速度,得到的v-t 图像如图所示。

利用该图像可算出滑块A 上滑时的加速度的大小为____8___ m/s 2; (2)从图线可得滑块与斜面之间的动摩擦因μ=_____0.25____7.(2011高考题)(5 分)如图,为测量作匀加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,测得二者间距为d 。

(1)当小车匀加速经过光电门时,测得两挡光片先后经过的时间1t ∆和2t ∆,则小车加速度a = 。

(2)(多选题)为减小实验误差,可采取的方法是( )(A)增大两挡光片宽度b (B)减小两挡光片宽度b (C)增大两挡光片间距d (D)减小两挡光片间距d7. 【解析】(1)根据d v v a 22122-=,得ad t bt b 2)()(2122=∆-∆(2)b 越小,所测的速度越接近瞬时速度,d 越大,速度平方差越大,误差越小。

【答案】(1)])(1)(1[221222t t d b ∆-∆(2)BC8.(8分)利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。

一斜面上安装有两个光电门,其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处,光电门甲的位置可移动,当一带有挡光片的滑块自斜面上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出挡光片从光电门甲至乙所用的时间t ,改变光电门甲的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开始下滑,并用米尺测量甲、乙之间的距离s ,记下相应的t 值;所得数据如右表所示。

若滑块所受摩擦力始终相同。

(1)滑块加速度的大小a 、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v 1、测量值s 和t 四个物理量之间所满足的关系式是_______; (2121at t v s -=) (2)根据表中给出的数据,在图2滑块挡光片光电门甲光电门乙 斜面 图1给出的坐标纸上画出st-t 图线;(3)由所画出的st -t 图线,得出滑块加速度的大小为a =__0.96______m/s 2(保留1位小数)。

(4)若某同学做该实验时误将光电门乙的位置改变多次,光电门甲的位置保持不变,画出st -t 图线后,得出的纵坐标截距的物理含义为____________。

(经光电门时甲的瞬时速度)0 0.1 0.2 0.3 0.40.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 t s ) s/t (m/s ) 1.01.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.71.81.92.0图2学习包-利用DIS 位移传感器研究自由落体运动[实验目的]研究自由落体运动的规律。

[实验器材]DIS (位移传感器、数据采集器、计算机等)、金属块(片)、铁架台、减震回收装置等。

[实验装置] [实验原理]由静止释放位移传感器的发射器,由于发射器在空中下落的过程中,所受空气阻力很小,可以忽略不计,所以发射器的运动可以看作是自由落体运动。

用DIS 测出发射器作自由落体运动时的v-t 图像,结合匀变速直线运动的规律可以发现自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,并测出加速度的大小。

然后在位移传感器的发射器上绑上不同质量的金属块(片)后重做实验,可以发现不同质量的物体作自由落体运动的加速度值是相同的。

[实验步骤]1.将位移传感器的接收器竖直向下固定在铁架台上,将位移传感器的发射器作为作自由落体运动的重物。

将接收器与数据采集器相连,数据采集器与计算机相连,构成DIS 实验系统。

2.启动DIS ,运行DIS 应用软件,点击实验条目-“重力加速度的测定”。

3.打开发射器电源,使其与接收器正对,由静止释放,使其自由下落,获得速度-时间图像,观察和分析图像,研究自由落体运动。

4.由“v-t ”图像,求出加速度的大小。

5.在发射器上绑上不同质量的金属块,重复上述实验步骤。

测出不同质量的物体作自由落体运动的图像,考察自由落体运动的加速度是否与物体所受的重力有关。

实验结论: 实验测得的自由落体运动加速度的平均值为 自由落体运动是加速度不变的初速度为0的匀加速直线运动 g [注意事项]1.减震回收装置可用海绵、网兜等。

2.实验时应将铁架台置于实验桌的边缘,使位移传感器接收器与地面的减震回收装置基本正对,以确保发射器自由下落后可落入其中。

[巩固训练] 1.在“利用DIS 位移传感器研究自由落体运动”的实验中,我们用 传感器获得如图所示的v-t 图。

OA 段速度为零,表示物体处于 状态,AB 段速度随时间均匀增加,表示物体 ;BC 段速度在很短时间内减为零,表示物体 ;CD 段速度为零,表示物体 。

如果多次实验均获得相同结果,则说明自由落体运动的运动性质是: 。

用g 表示自由落体运动的加速度,根据以上实验结论,联系学过的相应运动规律,可以写出物体下落的高度h 、时间t 、速度v 和加速度之间的关系:v= , h= 。

1 位移、 静止、 做匀变速直线运动、 被捕捉网捉住、 静止在网中、 初速度为0的匀变速直OA vB C D线运动 t h v 2=,vt h 21= 2.在发射器上绑上不同质量的金属块(片),测出不同质量的物体作自由落体运动的图像,得出的结论是________________________________________。

2 物体做自由落体运动a 与物体质量m 无关。

相关文档
最新文档