人教版高中物理必修一第一章第五节在气垫导轨上测速度和加速度 （共18张PPT）

在气垫导轨上测速度和加速度 气垫导轨 * 实验目的 本实验在倾斜的气垫导轨上用光电计时法 研究物体的运动规律，验证匀加速运动的三 个基本公式，通过实验，学习和掌握多功能 光电计时器的使用方法。 * 原理和方法 匀加速运动的三个基本公式 式中v0,v分别表示物体在t=0，t=t 时刻的速度。S是 物体在t 时间内通过的距离,a即为物体的加速度.在两个方程中消去时间t ,就得到第三个方程 它可以表示为物体在加速度为a 运动中,相距s的地点速度分别为v1,v2. (1) * Ⅱ Ⅰ s θ L h 由牛顿第二定律,倾角为θ的斜面上,物体的加速度为 (2) 在公式（1）中，将s看成变量x ,v22 看成是s 的函数,v22～s 就是一条直线，直线的斜率k为加速度的两倍。 由公式（2）可以看到，加速度a和h成线性关系,在a～h图中利用外推法可以验证牛顿第一定律。 * 光电门Ⅰ 光电门Ⅱ 仪器和器材 ●气垫导轨和滑块 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。 气垫导轨 光电门 滑块 挡光片 气垫导轨 * 挡光片 滑块 压缩空气 ●多功能测试仪 实验中我们使 用的是华东师范 大学科教仪器厂 生产的CS—Z智能 数字测试仪，实 验中我们只是使 用其中的一种功 能。 * 多功能计时器的工作原理 多功能计时器的工作状态只有“计”、“停”两种，因此，在实验中跟滑块一起运动的挡光片必须是带有开口槽的，这样通过一个光电门时才能有两次挡光,滑块通过一个光电门的平均速度为 ∆s 可以近似地认为它就是滑块通过光电门时的速度. * 实验内容 1.调节导轨水平 ●静态调节●动态验证 L 光电门 气垫导轨 滑块 两点注意：1.滑块由静止释放； 2.滑块应该放在导轨中央 * 2.调节光电计时系统 ●调节光电门的位置和状态 ●调节多功能测试仪 打开电源，按选择键两次，显示“2pr”，按下 执行键，显示消失，挡光后显示前一次挡光时间 Δt1，按选择键显示后一次挡光时间Δt2,完成一次 测量后，按执行键进入第二次测量。 * 3.测量并绘制v2～s图，用图解法求加速度a h＞2cm,改变s 5～6次，每次测量