实验一:研究匀速直线运动

实验一: 研究匀速直线运动

【探究背景】

在数学中,我们用平面坐标系上的一点来表示物体在平面上的位置,用空间坐标系中的一点来表示物体在空间中的位置。物理图象与数学图象相似,但物理图象中的坐标、点和线段都有其自身的物理意义。图象能直观地显示相关物理量之间的关系,本实验将运用图象来描述物体的匀速直线运动。

【实验目的】

研究匀速直线运动的规律。

【实验原理】

物体作直线运动时,单位时间内物体的位移相等,即为匀速直线运动。

【实验器材】

思迈Prodigy Lab 数据采集器、位移传感器、计算机、气垫导轨、滑块。

【实验装置图】

【实验过程】

1.将位移传感器接收模块接入数据采集器,并固定在气垫导轨的一端。

2.将位移传感器发射模块与滑块固定在一起,调节气垫导轨使之水平,从而使滑块在导轨上的速度接近匀速,调整两位移传感器的位置,使其基本正对。

3.打开思迈Prodigy Lab实验平台,点击“数据列表”,就可以开始实验了。

4.打开气垫导轨电源,用手推动滑块使其运动,记录下一组数据,再点击“绘图”,可以保存下滑块的“s-t”图线了。

5.选择有效区段,点击“线性拟合”,可见所选区域“s-t”图线与拟合图线基本上重合(如图),也就说明了位移与时间的线性关系,拟合直线的斜率即为运动物体的速度。

6.点击平台上方的保存按钮,可以图像文件的形式将当前的实验结果保存下来。

7.再次点击“开始记录”,即重新开始新的实验探究。

8.实验结束,点击“返回”退出该软件;并注意关闭位移传感器发射模块的电源开关。

【数据分析】

1.如s—t图象呈曲线,表明什么?呈直线呢?

2.能否根据s—t图象写出其方程?

3.在s—t图象中,物体运动的速度是通过什么来实现的?

4.能否根据s—t图象画出物体运动的v—t图象?

5.在v—t图象中,s是如何体现的?

【注意】

1.软件规定:选择区域的起始点位于结束点之前。

2.分组实验时,不同小组的位移传感器发射模块可能会产生相互干扰,用厚纸板或课本做简单遮挡即可解决这个问题。


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