第六节 学生实验：测量运动物体的速度和加速度（课件）-【中职专用】高中物理同步精品课堂（高教版机械建筑类）

“十四五”规划新教材 6学科网 中职专用 同步精品课堂 主题二：运动和力 第六节 学生实验：测量运动物体的速度和加速度 滑轮 标尺 滑块 挡光片 光电门 导轨进气口 底座 支脚 ‘十四五”规划新教材 6学科网 中职专用 同步精品课堂 一、任务与目标 1.知道测量运动物体速度和加速度的实验方法，能将数学方 法与物理学公式运用在数据处理中。 2.了解气垫导轨等装置的结构，会用气垫导轨测量运动物体 的速度和加速度。 3.能通过实验，进一步体会规范操作、认真观察的实验态度 以及一丝不苟、精益求精的工匠精神。 ‘十四五”规划新教材 6学科网 中职专用 同步精品课堂 二、仪器与材料 气垫导轨、气泵、光电门、数字计时器、挡光片、滑块、垫片、 刻度尺等。 三、实验思路 本实验使用的气垫导轨是一种阻力极小的力学实验装置，它是利 用气泵产生压缩空气，使滑块在导轨上悬浮起来，极大地减少了以往 力学实验中由于摩擦力而出现较大的误差，使实验结果接近理论值， 实验现象也更接近理想情况。 十四五”规划新教材 oo学科网 中职专用 同步精品课堂 四、气垫导轨的构造 气垫导轨的剖面是中空的铝制型材，两面有两排小孔.有 压缩空气喷出，使滑块和导轨之间形成空气膜，产生一个近似于 没有摩擦的环境。 挡光片 滑块 光电门 滑块 压缩空气 气垫导轨 气垫导轨 “十四五”规划新教材 6学科网 中职专用 同步精品课堂 五、实验原理 光电门川 1光电门1 Ⅲ 0 L 由牛顿第二定律，倾角为日的斜面上，物体的加速度为 h a=gSin9≈g 如果测出滑块通过两个光电门的速度y和2及两个光电门之间的距 离s,则由运动学公式可以算出滑块运动的加速度a为 - 0实= 2s ‘十四五”规划新教材 6学科网 中职专用 同步精品课堂 六、注意事项 (一)气垫导轨 (1)为了保持气轨表面的平直度和光洁度，不允许用其它物品敲、碰导 轨表面。 (2)滑块内表面的光洁度很高，严防划伤或碰坏。在导轨未送气时，严 禁把滑块放在导轨上滑动。在做完实验后，先取下滑块，再关闭气源，滑块 要轻拿轻放。 ‘十四五”规划新教材 6学科网 中职专用 同步精品课堂 六、注意事项 (二)计时器 (1)测滑块通过光电门的瞬时速度时，如果选用图()所示的条形挡光 片，对于数字计时器或数字毫秒计则必须选用S1或A计时方式，即挡光片挡光 开始计时，不挡光立即停止计时，数码管显示的是一次挡光时间（即通过△s 所需要的时间△t)。 (a) (b) ‘十四五”规划新教材 6学科网 中职专用 同步精品课堂 六、注意事项 (二)计时器 如果选用图(b)所示的开口挡光片，对于数字计时器或数字毫秒计则必须选用 S2或B计时方式，即挡光片第一次挡光开始计时，第二次挡光立即停止计时，数码 管显示的是连续两次遮光的时间间隔。 (a) (b) ‘十四五”规划新教材 6学科网 中职专用 同步精品课堂 七、数据处理 垫片厚度m 次数 /s Is /(m/s) /(m/s /(m0 /(m/0 /(m/) 相对误差 1 2 3 1 2 3 “十四五”规划新教材 6学科网 中职专用 同步精品课堂 课堂练习 1.用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度。如图所示，滑块 在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第 一个光电门的时间为△t=30ms,通过第二个光电门的时间为△t2=11ms,已知 遮光板的宽度为3mm,滑块通过第一个光电门的速度大小为(A) 光电门 遮光板 滑 气垫导轨 A.0.1m/s B.0.2m/s C.0.3m/sD.0.4m/s 沙 导轨标尺