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课件网) 物 理 第六节 学生实验： 测量运动物体的速度和加速度 主题一 运动和力 通 用 类 1.使用光电门、数字计时器等装置，测量气垫导轨上运动物体的速度和加速度。 2.了解本实验使用的间接测量运动物体速度和加速度的实验方法。 3.初步具备细心观察、规范操作的操作技能，初步养成分工合作、主动探究的实验习惯。 4.发展实事求是的科学态度和勇于探索的科学精神，养成爱护仪器、保持环境卫生的实验习惯 任务与目标 主要 内容 原理与方法 实践与操作 分析与处理 1 2 4 5 反思与提升 3 思考与讨论 1 原理与方法 本实验中所使用的气垫导轨是一种力学实验仪器，它利用气泵产生压缩空气，使滑块在导轨上悬浮起来，从而大大减小了滑块在导轨上运动时所受的阻力。 数字计时器与气垫导轨上的两个光电门相连，当滑块上的挡光片经过光电门时，数字计时器的显示窗口可以自动显示出挡光片的挡光时间，由于它可以测出0.001 s的时间，并且能直接以数字显示，所以又叫数字毫秒计。 实验时，让滑块在倾斜的气垫导轨上做匀加速直线运动，利用数字计时器分别测量出挡光片经过两个光电门时的挡光时间， t1, t2 利用匀变速直线运动的规律，计算出滑块的瞬时速度和加速度。 实验装置图 结合挡光片的宽度 l 可分别计算出物体经过遮光片的平均速度，由于遮光片很窄所以此平均速度近似等于物体经过两个光电门时的瞬时速度，即： ， 再测量两个光电门之间的距离s，根据匀变速直线运动速度位移公式：可求出滑块在两光电门之间的加速度a： 2 实践与操作 （1）请安装好气垫导轨，将垫片垫在单脚螺丝下面，使导轨成一个斜面。打开数字计时器的开关，选择“计时1”功能。借助导轨上的标尺，调节两光电门之间的距离 s = 0.60 m，用直尺测量挡光片的宽度 l，将数据填入实验表1-6-1中。 提示：请小组成员协同完成。 （2）将挡光片安装在滑块上。打开气泵开关，给导轨送气。把滑块轻轻地放在导轨上。用手扶着滑块，尝试让滑块经过两个光电门，调节光电门的高度，使挡光片不发生擦碰，顺利通过。 （3）将滑块从导轨较高一端的固定位置由静止开始释放，当滑块通过两个光电门后，将滑块拦住，防止其撞击导轨末端、跌落或弹回。及时记下数字记时器的显示窗口显示的挡光时间Δt1 和 Δt2，将数据填入实验表1-6-1中。 （4）重复上一步操作，再测两次。 （5）将滑块从导轨上取下，关闭气泵开关，关闭数字计时器的开关。 （6）按照“7S”标准整理。 3 分析与处理 实验表 滑块的瞬时速度和加速度 挡光片的宽度l = _____m，两个光电门之间的距离s = _____m 实验序次 Δt1/s Δt2/s v1 / （m·s-1） v2 / （m·s-1） a / （m·s-2） 1 2 3 平均值 4 思考与讨论 通过本次实验，你能证明沿光滑斜面下滑物体的运动是匀加速直线运动吗？应该怎么做？ 将本学习小组计算的加速度值与其他学习小组计算的数值相比较，思考讨论物体沿斜面下滑的加速度的大小可能与 有关。 【思考、讨论】 5 反思与提升 1．与同学探讨是否还有其他测量加速度的方法？ 【反思与提升】 3．上网搜集资料，了解使用传感器等仪器测量运动物体的速度和加速度的方法。 2．对本实验中的哪些细节还有疑问，与同学讨论，与老师交流？ ... ...
