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#测量平均速度实验报告

#测量平均速度实验报告
#测量平均速度实验报告

学生实验:测量平均速度

一、实验目的:

二、实验器材:

三、实验原理:

四、实验步骤与内容:

五、实验记录:

六、结论:

1、小车在 半程运动的速度快。(填“前”或“后”)

2、小车做的是_________运动。

课后练一练。

1.如果有手表和停表两种计时器供你选择,你将选择____,理由是_________________________

2.金属片在实验中起什么作用?_____________________

V 2= t 2= S 2= V 3=

t 3= t 1- t 2= S 3=S 1-S 2= V 1= t 1= S 1= 平均速度 运动时间 路 程

3.斜面应保持很小的坡度,这对实验有什么好处?

_____________________

4、骑自行车上坡用50s,下坡用20s,坡长100m,求上坡的平均速度,下坡的平均速度,上、下坡一次的平均速度。

5、一列火车长200m,以20m/s的速度通过长1800m的铁路桥,这列火车通过大桥用了多少时间?

6、汽车在出厂前要进行测试。某次测试中,先让汽车在模拟山路上以8m/s的速度行驶500s,紧接着在模拟山路上以20m/s的速度行驶100s。求:(1)该汽车在模拟上路上行驶的路程;(2)汽车在这次整个测试过程中的平均速度。

7.某同学测得散步时脉搏每分钟跳动80次,平均每走3步通过2m距离,他测得走完某段路程正好45步,脉搏跳动40次,求:(1)这段路程多长?(2)他散步的平均速度多大?

测量平均速度

测量平均速度 集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

测量平均速度 教学目标 【知识与技能】 学会使用停表和刻度尺正确地测量时间和距离,并求出平均速度。 【过程与方法】 体会设计实验、实验操作、纪录数据、分析实验数据的全过程。 【情感态度与价值观】 逐步培养学生学会写简单的实验报告。 教学重点:使学生会用停表和刻度尺正确测量平均速度,加深对平均速度的理解。 教学难点:设计实验测量物体的平均速度。 教学方法:演示法、观察法、分析讨论法 教学过程 一.谈话导入 放学回家骑车行驶在斜坡上,感觉车越往下运动速度越快。小明想:车在斜坡上向下运动的速度究竟有没有变化呢?同学们,证明自己或别人的看法是否正确,需要收集有说服力的证据才行,大家想一想,(测量出速度)那我们现在出去测量你觉得合适吗?想想能 否通过设计一个模型,做个实验来研究呢? 二.研究新知 出示一个这样的模型,这个模型是研究什么问题的呢?或者说通过这个模型你可以提出什么问题呢?(提出问题:如小车从斜面上滚下来速度是否变化?如何变化?)现在你们猜想一下会是什么情况?(猜想与假设)。猜想后不行动永远只能是猜想,所以我们要 设计实验来证明我们的猜想(设计实验) 课本上已经设计了一个实验,请同学们自学课本第23页内容,带着问题去阅读,明 确: 实验目的:学会测量平均速度(板书课题) 实验原理:v=s/t 实验器材:刻度尺(测量s),停表(测量t),斜面、小车、金属片教师视频演示测量平均速度的实验,请同学们仔细观察,仔细听,思考: 1.斜面上下滑的小车做什么运动? 变速直线运动 2.怎样表示小车运动的快慢? 平均速度 3.怎样测量小车的速度? 用刻度尺测出小车运动的路程s,用停表测出小车运动的时间t,由公式v=s/t可算出小车的平均速度。 4.小车运动的距离(也就是s)测量哪里到哪里的距离? 车头到车头或车尾到车尾 5.实验的过程中,斜面的坡度大一点好,还是小一点好为什么 将斜面调整好坡度,坡度既不能太陡,这样会使小车下滑的时间太短;也不能太小,由于摩擦,小车可能无法自行下滑。所以要使斜面保持较小的坡度,小车运动的时间长一些,主要是为了便于记录小车运动的时间.减少误差的产生

用凯特摆测量重力加速度实验报告

用凯特摆测量重力加速度 实验目的:学习凯特摆的实验设计思想和技巧,掌握一种比较精确的测量重力加速度的方法。 实验原理:1、当摆幅很小时,刚体绕O轴摆动的周期: 刚体质量m,重心G到转轴O的距离h,绕O轴的转动惯量I,复 摆绕通过重心G的转轴的转动惯量为I G 。 当G轴与O轴平行时,有I=I G+mh2 ∴ ∴复摆的等效摆长l=( I G+mh2 )/mh 2、利用复摆的共轭性:在复摆重心G旁,存在两点O和O′,可使 该摆以O为悬点的摆动周期T?与以O′为悬点的摆动周期T?相同, 可证得|OO′|=l,可精确求得l。 3、对于凯特摆,两刀口间距就是l,可通过调节A、B、C、D四摆 锤得位置使正、倒悬挂时得摆动周期T?≈T?。 ∴4π2/g=(T?2+T?2)/2l + (T?2-T?2)/2(2h?-l) = a + b 实验仪器:凯特摆、光电探头、米尺、数字测试仪。 实验内容:1、仪器调节 选定两刀口间得距离即该摆得等效摆长l,使两刀口相对摆杆基本 对称,并相互平行,用米尺测出l的值,粗略估算T值。 将摆杆悬挂到支架上水平的V形刀承上,调节底座上的螺丝,借 助于铅垂线,使摆杆能在铅垂面内自由摆动,倒挂也如此。 将光电探头放在摆杆下方,让摆针在摆动时经过光电探测器。

让摆杆作小角度摆动,待稳定后,按下reset钮,则测试仪开始自 动记录一个周期的时间。 2、测量摆动周期T?和T? 调整四个摆锤的位置,使T?和T?逐渐靠近,差值小于,测量正、 倒摆动10个周期的时间10T?和10T?各测5次取平均值。 3、计算重力加速度g及其标准误差σg 。 将摆杆从刀承上取下,平放在刀口上,使其平衡,平衡点即重心G。 测出|GO|即h?,代入公式计算g。 推导误差传递公式计算σg 。 实验数据处理:1、l的值 l=?(l?+l?+l?)= σ=,u A =σ/=, ∴ΔA =t P ?u A =*= u B=ΔB /C=3= ∴u L == T e == 2、T?和T?的值 T?= σ=*10ˉ?s,u A =σ/=*10ˉ?s ∴ΔA =t P ?u A =*=*10ˉ?s u B=ΔB /C=3=*10ˉ?s ∴u T1 ==*10ˉ?s T?= σ=*10ˉ?s,u A =σ/=*10ˉ?s ∴ΔA =t P ?u A =*=*10ˉ?s u B=ΔB /C=3=*10ˉ?s

大学物理重力加速度的测定实验报告范文.doc

大学物理重力加速度的测定实验报告范 文 一、实验任务 精确测定银川地区的重力加速度 二、实验要求 测量结果的相对不确定度不超过5% 三、物理模型的建立及比较 初步确定有以下六种模型方案: 方法一、用打点计时器测量 所用仪器为:打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等. 利用自由落体原理使重物做自由落体运动.选择理想纸带,找出起始点0,数出时间为t的p点,用米尺测出op的距离为h,其中t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2,将所测代入即可求得g. 方法二、用滴水法测重力加速度 调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n 取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2. 方法三、取半径为r的玻璃杯,内装适当的液体,固定在旋转台上.旋转台绕其对称轴以角速度ω匀速旋转,这时液体相对于玻璃

杯的形状为旋转抛物面 重力加速度的计算公式推导如下: 取液面上任一液元a,它距转轴为x,质量为m,受重力mg、弹力n.由动力学知: ncosα-mg=0 (1) nsinα=mω2x (2) 两式相比得tgα=ω2x/g,又tgα=dy/dx,∴dy=ω2xdx/g, ∴y/x=ω2x/2g. ∴ g=ω2x2/2y. .将某点对于对称轴和垂直于对称轴最低点的直角坐标系的坐标x、y测出,将转台转速ω代入即可求得g. 方法四、光电控制计时法 调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n 取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2. 方法五、用圆锥摆测量 所用仪器为:米尺、秒表、单摆. 使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动,用直尺测量出h(见图1),用秒表测出摆锥n转所用的时间t,则摆锥角速度ω=2πn/t 摆锥作匀速圆周运动的向心力f=mgtgθ,而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上几式得: g=4π2n2h/t2. 将所测的n、t、h代入即可求得g值.

大学物理实验报告范例(验证牛顿第二定律)

大学物理实验报告范例(验证牛顿第二定律)

怀化学院

1 、 速度测量 挡光片宽度Δs 已知,用计时测速仪测出挡光片通过光电门时的挡光时间Δt,即可测出平均速度,因Δs 很小,该平均速度近似为挡光片通过光电门时的瞬时速度,即: 瞬时速度:t s dt ds t s v t ??≈=??=→?lim MUJ-5B 计时仪能直接计算并显示速度。 2、 加速度测量

(1)验证质量不变时,加速度与合外力成正比。 用电子天平称出滑块质量滑块m ,测速仪功能选“加速度”, 按上图所示放置滑块,并在滑块上加4个砝码(每个砝码及砝码盘质量均为5g),将滑块移至远离滑轮一端,使其从静止开始作匀加速运动,记录通过两个光电门之间的加速度。再将滑块上的4个砝码分四次从滑块上移至砝码盘上,重复上述步骤。 (2)验证合外力不变时,加速度与质量成反比。 计时计数测速仪功能设定在“加速度”档。在砝码盘上放一个砝码(即 g m 102=),测量滑块由静止作匀加速运动时的加速度。再将四个配重块(每个配重 块的质量均为m ′=50g)逐次加在滑块上,分别测量出对应的加速度。 【数据处理】 (数据不必在报告里再抄写一遍,要有主要的处理过程和计算公式,要求用作图法处理的应附坐标纸作图或计算机打印的作图) 1、由数据记录表3,可得到a 与F 的关系如下: 由上图可以看出,a 与F 成线性关系,且直线近似过原点。 上图中直线斜率的倒数表示质量,M=1/0.0058=172克,与实际值M=165克的相对误差: %2.4165 165 172=- 可以认为,质量不变时,在误差范围内加速度与合外力成正比。 2、由数据记录表4,可得a 与M 的关系如下:

1.4《测量平均速度》教学设计

《测量平均速度》教学设计 一、教学目标 (一)知识与技能 1.知道用平均速度描述变速直线运动的快慢,了解平均速度是表示运动物体在某一段时间内或某一段路程内的平均快慢程度的物理量。 2.学会使用停表和刻度尺正确地测量时间和距离。会求出平均速度,加深对平均速度的理解。 (二)过程与方法 1.掌握使用物理仪器停表和刻度尺的基本技能。 2.体会设计实验、实验操作、记录数据、分析实验结果的总过程。 3.逐步培养学生学会写简单的实验报告。 (三)情感态度和价值观 1.养成物理知识与实际相联系的意识和习惯,在实际物理情境中体会物理过程,学习物理知识。 2.通过实验激发学生的学习兴趣,培养学生认真仔细的科学态度和正确、实事求是记录测量数据的严谨作风。 二、教学重难点 本节内容在教材中起到承上启下的作用,说“承上”是因为速度的概念是本章知识的核心,通过测量平均速度,加深学生对速度、平均速度的理解。说“启下”是因为本节是第一次分组实验课,让学生通过设计实验、收集和分析实验数据等自主活动来提高实验能力,体会间接测量物理量的方法,培养合作精神。教材设计实验来巩固平均速度的知识,练习用停表测时间,用刻度尺测长度,选用的器材比较简单,只有木块、斜面和小车,通过在斜面的中间放上铁片,用来划分两段路程,在小车或小球撞击铁片时记录时间,两段时间之和就是小车在斜面上的总路程所通过的时间。教材要求学生计算前半程和总路程的平均速度,应当严格按照平均速度的计算公式计算,在计算中复习巩固解决物理计算题的方法和步骤,通过分析实验数据,体会说到平均速度时一定要指明是“某一段时间”或“某一段路程”的平均速度。 重点:平均速度的测量。 难点:平均速度的测量,停表的使用。 三、教学策略 创设做变速运动的物体的例子,学生容易判断运动物体的速度是变化的,也能猜想出物体速度是怎样变化的。但是要拿出令人信服的证据,必须进行速度测量。接着引导学生分析要测量速度,必须用刻度尺测量长度和用停表测量时间。学生通过分组实验,测量下

测量重力加速度实验Acceleration due to gravity

Acceleration due to gravity 1. Aim: To measure ‘g’, the acceleration due to gravity using a simple pendulum. 2. Theory: A simple pendulum consists of a particle of mass m, attached to a frictionless pivot P by a cable of length L and negligible mass. When the particle is pulled away from its equilibrium position by an angle θand released, it swings back and forth as Figure 1 shows. By attaching a pen to the bottom of the swinging particle and moving a strip of paper beneath it at a steady rate, we can record the position of the particle as time passes. The graphical record reveals a pattern that is similar (but not identical) to the sinusoidal pattern for simple harmonic motion. Figure 1 A simple pendulum swinging back and forth about the pivot P. If the angle θis small, the swinging is approximately simple harmonic motion. Gravity causes the back-and-forth rotation about the axis at P. The rotation speeds up as the particle approaches the lowest point and slows down on the upward part of the swing. Eventually the angular speed is reduced to zero, and the particle swings back. If the angle of oscillation is large, the pendulum does not exhibit simple harmonic motion. The motion of a simple pendulum is nearly simple harmonic. The periodic time T is related to the length L of the pendulum and the local acceleration due to gravity g. 2 T=or 2 2 4 T L g π ?? = ? ?? If we measure the periodic time T for different lengths L, and plot T2 versus L,

大学物理实验报告-单摆测重力加速度

大学物理仿真实验 实验报告 拉伸法钢丝测杨氏模量 实验名称:拉伸法测金属丝的杨氏模量

一、实验目的 1、学会测量杨氏模量的一种方法; 2、掌握光杠杆放大法测量微小长度的原理; 3、学会用逐差法处理数据; 二、实验原理 任何物体(或材料)在外力作用下都会发生形变。当形变不超过某一限度时,撤走外力则形变随之消失,为一可逆过程,这种形变称为弹性形变,这一极限称为弹性极限。超过弹性极限,就会产生永久形变(亦称塑性形变),即撤去外力后形变仍然存在,为不可逆过程。当外力进一步增大到某一点时,会突然发生很大的形变,该点称为屈服点,在达到屈服点后不久,材料可能发生断裂,在断裂点被拉断。人们在研究材料的弹性性质时,希望有这样一些物理量,它们与试样的尺寸、形状和外加的力无关。于是提出了应力F/S(即力与力所作用的面积之比)和应变ΔL/L(即长度或尺寸的变化与原来的长度或尺寸之比)之比的概念。在胡克定律成立的范围内,应力和应变之比是一个常数,即 / ) /( =/ / ((1) ? ) FL = S L L L E? F S E被称为材料的杨氏模量,它是表征材料性质的一个物理量,仅与材料的结构、化学成分及其加工制造方法有关。某种材料发生一定应变所需要的力大,该材料的杨氏模量也就大。杨氏模量的大小标志了材料的刚性。

通过式(1),在样品截面积S 上的作用应力为F ,测量引起的相对伸长量ΔL/L ,即可计算出材料的杨氏模量E 。因一般伸长量ΔL 很小,故常采用光学放大法,将其放大,如用光杠杆测量ΔL 。光杠杆是一个带有可旋转的平面镜的支架,平面镜的镜面与三个足尖决定的平面垂直,其后足即杠杆的支脚与被测物接触,见图1。当杠杆支脚随被测物上升或下降微小距离ΔL 时,镜面法线转过一个θ角,而入射到望远镜的光线转过2θ角,如图2所示。当θ很小时, l L /tan ?=≈θθ (2) 式中l 为支脚尖到刀口的垂直距离(也叫光杠杆的臂长)。根据光的反射定律,反射角和入射角相等,故当镜面转动θ角时,反射光线转动2θ角,由图可 D b =≈θθ22tan (3) 式中D 为镜面到标尺的距离,b 为从望远镜中观察到的标尺移动的距离。 从(2)和(3)两式得到 D b l L 2=? (4) 由此得 D bl L 2=? (5)

加速度的测量实验完整版报告

本科生课程论文报告 课程名称:中学物理实验研究 课程论文题目:加速度的测量 姓名:黄珊 学号: 2014000135 所在学院:教师教育学院 专业:物理行知班 任课教师:王凤兰

实验五加速度的测量 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。 实验器材朗威DISLab数据采集器、计算机、郎威DISLab力学轨道及配套小车、挡光片等附件。 实验原理由定义:加速度a=(Vt-V0)/t。 实验步骤 1、使用DISLab力学轨道附件中的“I”型支架将两只光电门传 感器固定在力学轨道一侧,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,在小车上安装宽度为0.020m的“I”型 挡光板,调整光电门的位置,使小车及当光板能够顺利通过 并挡光; 3、打开“计算表格”,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,定义挡光片的宽 度为“d”,输入固定值0.030; 4、点击“开始”,令小车从轨道高端下滑,使挡光片依次通过 两光电门,则挡光片通过两光电门传感器的时间t1、t2和经 过两光电门的时间t12会记录在表格中; 5、使小车自轨道高端下滑,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); 实验图像 实验装置图 加速度测量结果 实验分析在实验的六次过程中,加速度的值几乎相等。 误差分析存在一定的人为因素和偶然因素对实验的影响 实验总结小车经过光电门1和光电门2的六次实验过程中,加速度的值相等。 加速度是速度变化量与发生这一段变化所用时间的比值。只要速度 变化量与时间的比值相等,那么加速度就相等。

(完整版)重力加速度的测定实验报告

重力加速度的测定 一,实验目的 1,学习秒表、米尺的正确使用 2,理解单摆法和落球法测量重力加速度的原理。 3,研究单摆振动的周期与摆长、摆角的关系。 4,学习系统误差的修正及在实验中减小不确定度的方法。 二,实验器材 单摆装置,停表(精度为0.01s),钢卷尺(精度为1mm),游标卡尺(精度为0.02mm) 三,实验原理 单摆是由一根不能伸长的轻质细线和悬在此线下端体积很小的重球所构成。在摆长远大于球的直径,摆球质量远大于线的质量的条件下,将悬挂的小球自平衡位置拉至一边(很小距离,摆角小于5°),然后释放,摆球即在平衡位置左右作周期性的往返摆动,如图2-1所示。 f =F sinθf θ T=F cosθ F= mg L 单摆原理图

摆球所受的力f 是重力和绳子张力的合力,f 指向平衡位置。当摆角很小时(θ<5°),圆弧可近似地看成直线,f 也可近似地看作沿着这一直线。设摆长为L ,小球位移为x ,质量为m ,则 L x = θsin f=θsin F =-L x mg - =-m L g x 由f=ma ,可知a=- L g x 式中负号表示f 与位移x 方向相反。 单摆在摆角很小时的运动,可近似为简谐振动,比较谐振动公式:a = m f =-ω2 x 可得ω=l g ,即02 22=+x dt x d ω,解得)cos(0?ω+=t A x ,0A 为振幅,?为初相。 应有[])2cos())((cos )cos(000?πω?ω?ω++=++=+=t A T t A t A x 于是得单摆运动周期为:T =ωπ 2=2πg L 即 T 2=g 2 4πL 或 g=4π22 T L 又由于细线不是完全没有质量,他在外力作用下也不可能完成伸长,所以,单摆的重力加速度公式修正为 22 21 4T d L g +=π 四,实验步骤 1,数据采集 (1)测量摆长L 用米尺测量摆球支点和摆球顶点或最低点的间距l ,用游标卡尺测量小球的直径d,则摆长 d l L 2 1+= (2)测量摆动周期 用手把摆球拉至偏离平衡位置约? 5放开,让其在一个铅直面内自由摆动,当小球通过平衡位置的瞬间,开始计时,连续默数100次全振动时间为t ,再除以100,得到周期T 。 (3)将所测数据列于下表中,并计算出摆长、周期及重力加速度。

大学物理实验报告单摆测重力加速度

——利用单摆测重力加速度 班级: 姓名: 学号: 西安交通大学模拟仿真实验实验报告 实验日期:2014年6月1日 老师签字:_____ 同组者:无 审批日期:_____ 实验名称:利用单摆测量重力加速度仿真实验 一、实验简介 单摆实验是个经典实验,许多著名的物理学家都对单摆实验进行过细致的研究。本实验的目的是学习进行简单设计性实验的基本方法,根据已知条件和测量精度的要求,学会应用误差均分原则选用适当的仪器和测量方法,学习累积放大法的原理和应用,分析基本误差的来源及进行修正的方法。 二、实验原理 用一根绝对挠性且长度不变、质量可忽略不计的线悬挂一个质点,在重力作用下在铅垂平面内作周期运动,就成为单摆。单摆在摆角小于5°(现在一般认为是小于10°)的条件下振动时,可近似认为是简谐运动。而在实际情况下,一根不可伸长的细线,下端悬挂一个小球。当细线质量比小球的质量小很多,而且小球的直径又比细线的长度小很多时,此种装置近似为单摆。单摆带动是满足下列公式: 进而可以推出: 式中L 为单摆长度(单摆长度是指上端悬挂点到球重心之间的距离);g 为重力加速度。如果测量得出周期T 、单摆长度L ,利用上面式子可计算出当地的重力加速度g 。 西安交通大学物理仿真实验报告

三、实验内容 1. 用误差均分原理设计单摆装置,测量重力加速度g. 设计要求: (1)根据误差均分原理,自行设计试验方案,合理选择测量仪器和方法. (2)写出详细的推导过程,试验步骤. (3)用自制的单摆装置测量重力加速度g,测量精度要求△g/g < 1%. 可提供的器材及参数: 游标卡尺,米尺,千分尺,电子秒表,支架,细线(尼龙线),钢球,摆幅测量标尺(提供硬白纸板自制),天平(公用). 假设摆长l≈70.00cm;摆球直径D≈2.00cm;摆动周期T≈1.700s; 米尺精度△ 米≈0.05cm;卡尺精度△ 卡 ≈0.002cm;千分尺精度△ 千 ≈0.001cm; 秒表精度△ 秒 ≈0.01s;根据统计分析,实验人员开或停秒表反应时间为0.1s 左右,所以实验人员开,停秒表总的反应时间近似为△ 人 ≈0.2s. 2. 对重力加速度g的测量结果进行误差分析和数据处理,检验实验结果是否 达到设计要求. 3. 研究单摆周期与摆长,摆角,悬线的质量和弹性系数,空气阻力等因素的关 系,试分析各项误差的大小. 四、实验仪器 单摆仪,摆幅测量标尺,钢球,游标卡尺(图1-图4)

人教版八年级上册物理《测量平均速度》教案

人教版八年级上册物理《测量平均速度》教案 下面是出guo为大家的人教版八年级上册物理《测量平均速度》教案,欢迎大家阅读。更多相关内容请关注出guo教案栏目。 教学目标 知识与技能 1.知道用平均速度描述变速直线运动的快慢,了解平均速度是表示运动物体在某一段时间内或某一段路程内的平均快慢程度的物 理量。 2.学会使用停表和刻度尺正确地测量时间和距离。会求出平均速度,加深对平均速度的理解。 过程与方法 1.掌握使用物理仪器停表和刻度尺的基本技能。 2.体会设计实验、实验操作、记录数据、分析实验结果的全过程。 3.逐步培养学生学会写简单的实验报告。 情感态度和价值观 1.养成物理知识与实际相联系的意识和习惯,在实际物理情境中体会物理过程,学习物理知识。 2.通过实验激发学生的学习兴趣,培养学生认真仔细的科学态度和正确、实事求是记录测量数据的严谨作风。 教学重难点 重点:平均速度的测量。

难点:平均速度的测量,停表的使用。 教学工具 多媒体课件、斜面、小车、刻度尺、停表、金属片。 教学过程 【导入新课】 学校即将召开秋季运动会,初二(3)班的李老师和本班四位参加4×100 m接力赛跑的同学到运动场进行赛前训练。练了一会儿,同 学们开始讨论:甲、乙两同学都认为丁同学跑步途中的速度越来越慢;丁同学则认为甲、乙的观察都不准确,他感觉自己跑步的速度是越来越快的。李老师看到同学们争论起来,笑了笑说:“同学们,证明自己或别人的看法是否正确,需要收集有说服力的证据才行,大家想一想, * 证明丁同学跑步速度是越来越慢,还是越来越快的呢”? 如图1,让小车从斜面滚下,观察小车的运动速度是否改变?怎样测量小车的速度? 学生思考:只要测量出丁同学跑步的速度就容易判断了。 结合具体例子提出物理问题,便于学生思考回答。 【新课】 让学生阅读课本中关于实验的内容,要求学生明确该实验目的、实验原理、实验器材、各个器材的作用和用法。 交流总结: 实验目的是练习用刻度尺和秒表测量变速运动物体的平均速度。

实验2 重力加速度的测量

实验3 重力加速度的测量(单摆法) 单摆实验有着悠久历史,当年伽利略在观察比萨教堂中的吊灯摆动时发现,摆长一定的摆,其摆动周期不因摆角而变化,因此可用它来计时,后来惠更斯利用了伽利略的这个观察结果,发明了摆钟。 本实验是用经典的单摆公式测量重力加速度g ,对影响测量精度的因素进行分析,学习如何改进测量方法,以进一步提高测量精度。 【目的要求】 1、用单摆测定动力加速度; 2、学习使用计时仪器(停表、光电计时器); 3、学习在直角坐标纸上正确作图及处理数据; 4、学习用最小二乘法作直线拟合。 【仪器用具】 单摆装置,带卡口的米尺,游标卡尺,电子停表,光电计时器。 【实验原理】 把一个金属小球拴在一根细长的线上,如图1所示。如果细线的质量比小球的质量小很多,而球的直径又比细线的长度小很多,则此装置可看做是一根不计质量的细线系住一个质点,这就是单摆。略去空气的阻力和浮力以及线的伸长不计,在摆角很小时,可以认为单摆 作简谐振动,其振动周期T 为 g l T π 2= ,224T l g π= (1) 式中l 是单摆的摆长,就是从悬点O 到小球 球心的距离,g 是重力加速度。因而,单摆周期 T 只与摆长l 和重力加速度g 有关。如果我们测量 出单摆的l 和T ,就可以计算出重力加速度g 。 【实验内容】 1、固定摆长,测定g 。 (1)测定摆长(摆长l 取100cm 左右)。 图1 ①先用带刀口的米尺测量悬点O 到小球最低点A 的距离1l (见图1),如下所列: 再估计1l 的极限不确定l e 1,计算出标准不确定度31 1l l e =σ。 ②先用游标卡尺多次测量小球沿摆长方向的直径d (见图4-1),如下所列:

单摆测量重力加速度教案

用单摆测重力加速度 一、教学任务分析 高一学生已经学习了自由落体运动,了解了重力加速度的概念;本章前几节又学习了简谐运动,研究了单摆的振动周期,知道周期公式以及成立的条件。知识背景充足。我认为这一节课一是让学生加深对单摆简谐运动的理解和认识,二是培养学生实验技能,加强学生的科学素养,这才是这一节课最重要的目的。 二、教学目标 1、知识与技能 (1)、使学生学会用单摆测定当地的重力加速度; (2)、使学生学会处理数据的方法; (3)、让学生能正确熟练地使用秒表。 2、过程与方法 学生发散思维、探究重力加速度的测量方法──明确本实验的测量原理──组织实验器材、探究实验步骤──进行实验──分析数据,得出实验结论。这一条探究之路。 3、情感态度与价值观 (1)、通过课堂活动、讨论与交流培养学生的团队合作精神。 (2)、通过对振动次数的计数等培养学生仔细观察、严谨治学的科学素养。 三、教学重点与难点 重点: 1.了解单摆的构成。 2. 单摆的周期公式。 3. 处理数据的方法。 难点: 1. 计时的准确性。 2. 计数的准确性。 四、教学资源: 长约一米的细丝线、通过球心开有小孔的金属球、带有铁夹的铁架台、毫米刻度尺、秒表。多媒体。 五、教学设计思路 本设计的基本思路是: 第一,通过计时时刻的确定(以最低点速度最快时为计时起点)、推导用单摆测重力 加速度的公式(g= 2 2 4L T π? ? )、摆球的要求(重且小)、摆长的确定(从球重心到悬点的长 度)及单摆做简谐运动的条件(在一个平面内运动且摆角小于50)。 第二,通过探讨测量加速度的方法,编写实验步骤时要指明器材、方法和公式;根据实验原理确定器材、通过测定摆球直径了解有效数字和精确度的匹配;通过测量30-50次全振动的时间确定周期以减小偶然误差;数据处理的两种方法平均法和图像法;试着分析实验误差。 第三,用分组探究、分析讨论的方法使学生深刻体会、经历实验的过程,让学生明白做什么,为什么这样做,这样做的误差在哪里,做一个实验的设计者和操作者,而不是旁观者和执行者。切实提高学生的实验技能,培养他们对物理实验的热情和素养。最后让学生利用课堂学到的实验技能写出用打点计时器测重力加速度的实验报告,加以巩固和提高。

测量平均速度实验报告

1.4测量平均速度实验报告教学目的: 1.学会正确使用刻度尺; 2.学会正确使用停表测时间; 3.了解平均速度的意义和测量方法。 自主学习,小组合作 一、阅读课本并查阅资料,完成以下问题: 1.实验原理:___________________________ 2.测量平均速度需要测量哪些物理量? 3.测量路程需要什么仪器?测量时间需要哪些仪器? 二、测量物体运动的平均速度实验 1、实验器材:斜面、小车、金属片、________________ 2设计实验:参照教材或如右图所示。 3、实验步骤:1.2.345 参照课本23页 4、分别计算下半段路程S3和时间t3 算出小车通过下半段路程的平均速度V3 5、设计表格,记录数据

分析与论证:比较V 2 v 3 即:小车沿斜面下滑的速度越来越______________________ 。 6、结论:说明小车沿斜面下滑运动越来越__________ 。 7、注意:测量小车通过的路曾时,必须从开始计时的车头(或车尾)量到计时结束的车头(或车尾),不可以从斜面的顶端量到斜面的底端或从车头量到车尾。 五、知识点归纳: 1.测量长度的基本工具是______________ ,长度的基本单位是___________ ;测量时间的工具是__________ ,时间的基本单位是 _______ 。 2.实验测得斜面全长是S,小车在全程的运动的时间是t ;上半段的长是S,运动的时间是t i。则全程的平均速度是____________________ ,上半段的平均速度是 ___________ ;下半段路程是__________ ,运动的时间是________ ,下半段的平均速度是. 3.实验证明:小车在斜面的______ 段平均速度最大,运动最 ______ ;在斜面_______ 段平均速度最小,运动最______ 。结果表明:物体做变速运动的平均速度的大小与 _______ 和_ _____ 有关。 课后反思:

用打点计时器测量加速度速度-实验报告

测定匀变速直线运动的加速度-实验报告 班级________ 姓名________时间_________ 一、实验目的 1、掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法 2、测定匀变速直线运动的加速度和计算打下某点时的瞬时速度。 二、实验原理 1、由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法:若x1、x 2、x 3、x4……为相邻计数点间的距离,若△x=x2-x1=x3 -x2=……=c(常数),即连续相等的时间间隔内的位移差是恒量,则与纸带相连的物体的运动是匀变速直线运动。 2、利用某段时间里的平均速度等于该段时间中点的瞬时速度来计算打下某点时的瞬时速度. 3、由纸带求物体加速度的方法: (1)根据Xm-Xn=(m-n)aT2(T为相邻两计数点间的时间间隔),选取不同的m和n,求出几个a,再计算出其平均值即为物体运动的加速度。 (2)用V-t图像求物体的加速度:先根据时间中点的瞬时速度等于该段时间的平均速度求几个点的瞬时速度,然后做出V-t图像,图线的斜率就是物体运动的加速度。 ***逐差法:物体做匀变速直线运动,加速度是a,在各个连续相等的时间T里的位移分别是X1、X2、X3……则有:△X=X2-X1=X3-X2=X4-X3=……=aT2 . 由上式还可得到 : X4-X1=(X4-X3)+(X3-X2)+(X2-X1)=3aT2同理有 X5-X2=X6-X3=……=3aT2 可见,测出各段位移X1、X2……即可求出a1、a2、a3……,再算出a1、a2、a3……的平均值,就是我们所要测定的匀变速直线运动的加速度。 三、实验器材 四、实验步骤

五、分析与处理实验数据 1、.纸带采集 2、实验数据记录 3、计算加速度(用计算和V-T图像两种方法)和某点的瞬时速度 六、实验误差分析

测量平均速度实验报告

测量平均速度实验报告教学目的: 1.学会正确使用刻度尺; 2.学会正确使用停表测时间; 3.了解平均速度的意义和测量方法。 自主学习,小组合作 一、阅读课本并查阅资料,完成以下问题: 1.实验原理:___________________________ 2.测量平均速度需要测量哪些物理量? 3.测量路程需要什么仪器?测量时间需要哪些仪器? 二、测量物体运动的平均速度实验 1、实验器材:斜面、小车、金属片、________________ 2设计实验:参照教材或如右图所示。 3、实验步骤:1.2.3.参照课本23页 4、分别计算下半段路程S3和时间t3 算出小车通过下半段路程的平均速度V3 5、设计表格,记录数据 路程运动时间平均速度

分析与论证:比较V 2 V 3 即:小车沿斜面下滑的速度越来越____________________ 。 6、结论:说明小车沿斜面下滑运动越来越__________ 。 7、注意:测量小车通过的路曾时,必须从开始计时的车头(或车尾)量到计时结束的车头(或车尾),不可以从斜面的顶端量到斜面的底端或从车头量到车尾。 五、知识点归纳: 1.测量长度的基本工具是______________ ,长度的基本单位是__________ ;测量时间的工具是__________ ,时间的基本单位是________ 。 2.实验测得斜面全长是S,小车在全程的运动的时间是t ;上半段的长是S i,运动的时间是t i。则全程的平均速度是 __________________ ,上半段的平均速度是 ___________ ;下半段路程是__________ ,运动的时间是_______ ,下半段的平均速度是. 3.实验证明:小车在斜面的______ 段平均速度最大,运动最 ______ ;在斜面_______ 段平均速度最小,运动最______ 。结果表明:物体做变速运动的平均速度的大小与 _______ 和_ _____ 有关。 课后反思:

实验一 自由落体重力加速度的测定

实验一自由落体重力加速度的测定 一、实验目的 1. 通过测定重力加速度,加深对匀加速运动规律的理解: 2. 学习用光电法计时; 3. 学习用落体法测定重力加速度. 二、仪器组成 YJ-LG-3自由落体重力加速度测定仪、YJ-LG-3自由落体重力加速度测定仪专用毫秒计、钢球、卷尺等 三、仪器结构 1. YJ-LG-3自由落体重力加速度测定仪专用毫秒 计面板如图l所示 2. 自由落体测定仪如图2所示 四、实验原理 在重力作用下,物体的下落运动是匀加速直线运 动.可用下列方程来描述: 式中s是在时间t内物体下落的距离.g是重力加速度.如果物体下落的初速度为0,即Vo=0时, 可见若能测得物体在最初t秒内通过的距离S,就可以 估算出g的值,在实验中要严格保证初速度为零有一定 的困难.,故常采用下列方法:实验时,让物体从静止开 始自由下落.如图3所示,设它到达A点的速度为V0. 从A点开始,经过时间t1到达B点,令A、B两点的距 离为S1., 则 若保持上述的初始条件不变,则从A点起,经过时

间t2后.物体到达C点.令A、C两点的距离为S2.则 由式3和式4得: 以上两式相减,得: 那么就有 这里不再出现初速度值,式中的各值均可用自由落体测定仪测量得到. 五、实验步骤 1.调节自由落体仪垂直.将重锤装置安装好,调整底座上的调节螺旋,使重锤悬线与落体仪两立柱平行. 2.将第一光电门放在立柱A处.如离顶端20cm处,调第二光电门于B处.如两光电门相距90cm处,将实验装置上的激光器、接收器与YJ-LG-3自由落体重力加速度测定仪专用毫秒计连接,打开电源,可看见激光器发出红光. 3.调节上、下两个激光器。使激光束平行地对准重锤线后,取下重锤装置. 4.保持上、下两个激光器位置不变,调节上、下两个接收器分别与对应的激光器对准(使激光束垂直射入接收器入射孔),直至用手指通过上、下两光电门时,专用毫秒计能正常计时. 5.按动YJ-LG-3自由落体重力加速度测定仪专用毫秒计功能键(使用方法见附录),选择计时精度为0.0001s,(测完一组数据后,按动复位键归零). 6.用手指托住钢球至落球定位孔,迅速松开手指,记录钢球自由下落通过上、下两光电门的时间t1。 7.用卷尺置于两光电门之间,测出两激光束之间的距离S1。 8. 重复以上步骤,测量八组数据,求平均值. 9.重复以上步骤,改变两光电门距离,用卷尺置于两光电门之间,测出两激光束之间的距离S2,测量八组t2数据,求平均值. 10.将实验数据填入下表.并按式(8)计算重力加速度g.求其误差.

单摆测量重力加速度实验报告

实验报告 学生姓名: 地点:三楼物理实验室 时间: 年 月 日 同组人: 实验名称:用单摆测重力加 速度 一、实验目的 1.学会用单摆测定当地的重力加速度。 2.能正确熟练地使用停表。 二、实验原理 单摆在摆角小于10°时,振动周期跟偏角的大小和摆球的质量无关,单摆的周期公式是T =2π l g ,由此得g =4π2l T 2,因此测出单摆的摆长l 和振动周期T ,就可以求出当地的重力加速度值。 三、实验器材 带孔小钢球一个,细丝线一条(长约1 m)、毫米刻度尺一把、停表、游标卡尺、带铁夹的铁架台。 四、实验步骤 1.做单摆 取约1 m 长的细丝线穿过带孔的小钢球,并打一个比小孔大一些的结,然后把线的另一端用铁夹固定在铁架台上,并把铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,让摆球自然下垂. 2.测摆长 用米尺量出摆线长l (精确到毫米),用游标卡尺测出小球直径D ,则单摆的摆长l ′=l +D 2。

3.测周期 将单摆从平衡位置拉开一个角度(小于10°),然后释放小球,记下单摆摆动30次~50次的总时间,算出平均每摆动一次的时间,即为单摆的振动周期.反复测量三次,再算出测得周期数值的平均值。 4.改变摆长,重做几次实验。 五、数据处理 方法一:将测得的几次的周期T和摆长l代入公式g=4π2l T2中算出重力加速度g的 值,再算出g的平均值,即为当地的重力加速度的值。 方法二:图象法 由单摆的周期公式T=2π l g可得l= g 4π2T 2,因此,以摆长l为纵轴,以T2为横 轴作出l-T2图象,是一条过原点的直线,如右图所示,求出斜率k,即,可求出g值.g =4π2k,k= l T2= Δl ΔT2。 (隆德地区重力加速度标准值g=9.786m/s2) 六、误差分析

测量重力加速度实验报告

一、复摆法测重力加速度 一.实验目的 1. 了解复摆的物理特性,用复摆测定重力加速度, 2. 学会用作图法研究问题及处理数据。 二.实验原理 复摆实验通常用于研究周期与摆轴位置的关系,并测定重力加速度。复摆是一刚体绕固定水平轴在重力作用下作微小摆动的动力运动体系。如图1,刚体绕固定轴O在竖直平面内作左右摆动,G是该物体的质心,与轴O的距离为h,θ为其摆动角度。若规定右转角为正,此时刚体所受力矩与角位移方向相反,则有 θ =, (1) M- sin mgh 又据转动定律,该复摆又有

θ I M = , (2) (I 为该物体转动惯量) 由(1)和(2)可得θωθ sin 2-= , (3) 其中I mgh = 2 ω。若θ很小时(θ在5°以内)近似有 θωθ 2-= , (4) 此方程说明该复摆在小角度下作简谐振动,该复摆振动周期为 mgh I T π =2 , (5)

设G I 为转轴过质心且与O 轴平行时的转动惯量,那么根据平行轴定律可知 2mh I I G += , (6) 代入上式得 mgh mh I T G 2 2+=π , (7) 设(6)式中的2mk I G =,代入(7)式,得 gh h k mgh mh mk T 2 22222+=+=π π, (11) k 为复摆对G (质心)轴的回转半径,h 为质心到转轴的距离。对(11)式平方则有 2 2222 44h g k g h T ππ+=, (12) 设22,h x h T y ==,则(12)式改写成 x g k g y 2 2244ππ+=, (13) (13)式为直线方程,实验中(实验前摆锤A 和B 已经取下) 测出n 组 (x,y)值,用作图法求直线的截距A 和斜率B ,由于g B k g A 2 224,4ππ==,所以

实验2 自由落体法测定重力加速度(详写)

《实验2 自由落体法测定重力加速度》 实验报告 一、实验目的和要求 1、学会用自由落体法测定重力加速度; 2、用误差分析的方法,学会选择最有利的测量条件减少测量误差。 二、实验描述 重力加速度是很重要的物理参数,本实验通过竖直安放的光电门测量自由落体时间来求重力加速度,如何提高测量精度以及正确使用光电计时器是 实验的重要环节。 三、实验器材 MUJ-5C型计时计数测速仪(精度0.1ms),自由落体装置(刻度精度0.1cm), 小钢球,接球的小桶,铅垂线。 四、实验原理 实验装置如图1。 在重力实验装作用下,物体的下落运动是匀加速直线运动, 其运动方程为 s=v0t+1/2g t2 该式中,s是物体在t时间内下落的距离;v0是物体运动的初 速度;g是重力加速度;若测得s,v0,t,即求出g值。 若使v0=0,即物体(小球)从静止释放,自由落体,则可 避免测量v0的麻烦,而使测量公式简化。但是,实际测量S 时总是存在一些困难。本实验装置中,光电转换架的通光孔总 有一定的大小,当小铁球挡光到一定程度时,计时-计数-计频 仪才开始工作,因此,不容易确定小铁球经光电转换架时的挡 光位置。为了解决这个问题,采用如下方法: 让小球从O点处开始下落,设它到A处速度为v0,再经过 t1时间到达B处,令AB间距离为s1,则 gt12 s1=v0t1?1 2 同样,经过时间t2后,小球由A处到达B’处,令AB’间 的距离为s2,则有 s2=v0t2+1/2g t22 化简上述两式,得: 图1 实验装置图g=2(s2t1-s1t2)/t1t22-t2t12=2(s2/t2-s1/t1)/t2-t1 --------------------------------------------(1)

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