平均速度与瞬时速度的关系平均速度与瞬时速度的关系
实验八 平均速度与瞬时速度的关系 ?实验目的
掌握“瞬时速度就是平均速度极限”的概念。
?实验原理
选取物体运动过程中的某一段位移s 并测量该物体在s 内的平均速度v。如果使s 逐渐减小,则v 将逐渐趋近于某一定值,该定值(平均速度的极限)即为物体运动的瞬时速度。 ?实验器材
?朗威DISLab、计算机、气垫导轨及配套小车、挡光片等。
?实验装置图
同实验七。
?实验过程与数据分析
1、使用气垫轨道附件中的“I”型支架将两只光电门传感器固定在气垫导轨轨道一侧,将光电门分别接入数据采集...
平均速度与瞬时速度的关系
实验八 平均速度与瞬时速度的关系 ?实验目的
掌握“瞬时速度就是平均速度极限”的概念。
?实验原理
选取物体运动过程中的某一段位移s 并测量该物体在s 内的平均速度v。如果使s 逐渐减小,则v 将逐渐趋近于某一定值,该定值(平均速度的极限)即为物体运动的瞬时速度。 ?实验器材
?朗威DISLab、计算机、气垫导轨及配套小车、挡光片等。
?实验装置图
同实验七。
?实验过程与数据分析
1、使用气垫轨道附件中的“I”型支架将两只光电门传感器固定在气垫导轨轨道一侧,将光电门分别接入数据采集器的第一、二通道;
2、将轨道的一端调高,小车上安装宽度为0.020m 的“I”型挡光片,调整光电门的位
置使小车及挡光片能够顺利通过并挡光;
3、打开“计算
格”,点击“变量”,启用“挡光片经过两个光电门的时间”功能,软件默认变量为t12。定义“变量s”为两光电门传感器之间的距离;
4、点击“开始”,令小车从轨道的高端下滑,使挡光片依次通过两光电门;
5、保持靠近小车起点的光电门位置不变,逐次移动另一只光电门向其靠近,手动输入两只光电门之间的距离s,令小车从同一位置下滑,测量多次后点击“停止”;
6、点击“公式”,
选择力学公式库中的
“平均速度”,正确选
择公式变量,得出实验
结果(图8-1,单位m/s);
7、观察可见,随着
图8-1 s 逐渐减小时平均速度向定值的趋近 s 或t12 值的减小,速
度越来越趋近于某个定值,该定值即为小车通过第一只光电门时瞬时速度;
8、点击“绘图”,选取X 轴为位
移“s”,Y 轴为平均速度“v”,点
击“拟合”,选取“线性拟合”,得
拟合图线(图8-2)。由该图线的直线
方程:“y=0.2947x+0.5334”,得其
在Y轴上的截距为0.533。该截距的物
理意义即为小车通过第一只光电门时
的瞬时速度。
建议: 本实验亦可使用朗威
?DISLab 教材专用软件来做,此
时使用一只光电门传感器只改变挡光
片的宽度即可。 图8-2 测量数据的线性拟合
实验九 加速度的测量 ?实验目的
通过测量轨道小车的加速度,加深对加速度的理解。
?实验原理
由定义得:加速度a=(Vt-V0)/,。
?实验器材
?朗威DISLab、计算机、气垫导轨及配套小车、
挡光片等附件。
?实验装置图
见图9-1。
?实验过程与数据分析
1、将两只光电门传感器分别接入数据采集器
的第一、二通道,并将其固定在铁架台或气垫导轨
上;
图9-1 实验装置图 2、将气垫导轨的一端调高,在滑块上安装“U”
型挡光片;
3、启动气垫导轨的气源,检测并调整光电门的高度,使挡光片顺利挡光;
4、点击“光电门设置”,挡光片类型选择“U 型”;
5、打开“计算表格”窗口,点击“变量”,启用“挡光片经过两个光电门的时间”功能,软件定义此时间为t12。定义挡光片的宽度为“d”,并输入固定值0.030;
6、点击“开始”,令滑块从气轨的高端下滑,使挡光片依次通过两光电门,则挡光片通过两只光电门传感器的时间t1、t2 和经过两光电门的时间t12 会
在表格中;
7、使滑块自气轨高端下滑,并注意每次起点均不相同,重复测量多次(注意操作中不要发生误挡光);
8、在计算表格
中分别输入代表“初
速度v0”、“末速度
vt”、“加速度a”
的自由表达式
“v1=d/t1”、
“v2=d/t2”、
“a=(v2-v1)/t12”,
图9-2 加速度测量结果 经计算得出实验结果(图9-2)。
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