1、【實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康摹? 1、學(xué)習(xí)導(dǎo)軌的水平調(diào)整，熟悉磁懸導(dǎo)軌和智能速度加、學(xué)習(xí)導(dǎo)軌的水平調(diào)整，熟悉磁懸導(dǎo)軌和智能速度加速度測(cè)試儀的調(diào)整和使用；速度測(cè)試儀的調(diào)整和使用；2 2、學(xué)習(xí)作圖法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)、學(xué)習(xí)作圖法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律；律；3 3、測(cè)量重力加速度、測(cè)量重力加速度g g，并學(xué)習(xí)消減系統(tǒng)誤差的方法；，并學(xué)習(xí)消減系統(tǒng)誤差的方法；4 4、探索牛頓第二定律，加深物體運(yùn)動(dòng)時(shí)所受外力與加、探索牛頓第二定律，加深物體運(yùn)動(dòng)時(shí)所受外力與加速度的關(guān)系；速度的關(guān)系；5 5、探索動(dòng)摩擦力與速度的關(guān)系。、探索動(dòng)摩擦力與速度的關(guān)系。磁懸浮動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)磁懸浮動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)【實(shí)

2、驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器】DHSY-1DHSY-1磁懸浮動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)儀磁懸浮動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)儀1 1套套磁懸浮小車磁懸浮小車3 3輛，參考質(zhì)量分別為：輛，參考質(zhì)量分別為：466g466g、463g463g、468g468g。測(cè)試架（含測(cè)試架（含2 2光電門）光電門）2 2臺(tái)，可在導(dǎo)軌上移動(dòng)，輕易不能取下，但固定螺帽臺(tái)，可在導(dǎo)軌上移動(dòng)，輕易不能取下，但固定螺帽可擰出?？蓴Q出。HZDHHZDH磁懸浮導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)智能測(cè)試儀磁懸浮導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)智能測(cè)試儀DHSY-1DHSY-1普通電源線普通電源線1 1根，根，2 2米卷尺米卷尺1 1把，水泡把，水泡3 3只。只。1.1.手柄手柄2.2.光電門光電門3.3.磁浮滑塊磁浮滑塊4.4

3、.光電門光電門5.5.導(dǎo)軌導(dǎo)軌6.6.標(biāo)尺標(biāo)尺7.7.角度尺角度尺8.8.基板基板9 9計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)器HZDH磁懸浮導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)智能測(cè)試儀磁懸浮導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)智能測(cè)試儀DHSY-1“功能功能” 置于置于“加速度加速度”【實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理】一、瞬時(shí)速度的測(cè)量一、瞬時(shí)速度的測(cè)量itxvtv itxvt0lim二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究tavv 020)(21tatvx xavv 2202 tavtx 210 tavv 0 xavv 2202 tavtx 210 測(cè)量量測(cè)量量1 1、作、作 圖線：圖線：tv 2 2、作、作 圖線：圖線：ttx 3 3、作、作 圖線：圖線：xv 2三

4、、水平狀態(tài)下磁懸浮小車阻力加速度的測(cè)量三、水平狀態(tài)下磁懸浮小車阻力加速度的測(cè)量ffmaF mamaftaaf 0- 四、導(dǎo)軌傾斜時(shí)，斜面傾角、速度、加速度關(guān)系的測(cè)試四、導(dǎo)軌傾斜時(shí)，斜面傾角、速度、加速度關(guān)系的測(cè)試G G maFmgmgNf sin0cos1 1、動(dòng)摩擦加速度與斜面傾角的關(guān)系：、動(dòng)摩擦加速度與斜面傾角的關(guān)系：agaf sin2 2、考察外力與阻力的關(guān)系：、考察外力與阻力的關(guān)系：maFFf 五、重力加速度的測(cè)定及消減導(dǎo)軌中系統(tǒng)誤差的方法五、重力加速度的測(cè)定及消減導(dǎo)軌中系統(tǒng)誤差的方法1 1、重力加速度的測(cè)定：、重力加速度的測(cè)定： sinfaag 2 2、重力加速度的修正：、重力加速度

5、的修正：.sinsinsinsin23231212 aaaag已修正測(cè)量結(jié)果已修正測(cè)量結(jié)果 = = 測(cè)得值（或其平均值）測(cè)得值（或其平均值） - - 已定系差已定系差111sinfaga222sinfaga333sinfaga【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟】一、學(xué)習(xí)導(dǎo)軌的水平調(diào)整，熟悉磁懸導(dǎo)軌和智能速度加速度測(cè)一、學(xué)習(xí)導(dǎo)軌的水平調(diào)整，熟悉磁懸導(dǎo)軌和智能速度加速度測(cè)試儀的調(diào)整和使用試儀的調(diào)整和使用二、勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究：二、勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究：1 1、檢查測(cè)試儀的測(cè)試準(zhǔn)備、檢查測(cè)試儀的測(cè)試準(zhǔn)備（1 1）檢查測(cè)試儀中數(shù)字顯示的參數(shù)值是否與光電門檔光片的）檢查測(cè)試儀中數(shù)字顯示的參數(shù)值是否與光電門

6、檔光片的間距參數(shù)相符，否則必須加以修正。間距參數(shù)相符，否則必須加以修正。（2 2）檢查）檢查“功能功能”是否置于是否置于“加速度加速度”。2 2、明確本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容研究的內(nèi)容，需要測(cè)量的數(shù)據(jù)。、明確本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容研究的內(nèi)容，需要測(cè)量的數(shù)據(jù)。tavv 0 xavv 2202 tavtx 210 3 3、將斜面傾角調(diào)為、將斜面傾角調(diào)為=2030 ;p0=20cm ，按下表要求，每次將小車從同一位置靜止釋放，將測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)入表格一計(jì)入表格一三、水平狀態(tài)下磁懸浮小車阻力加速度的測(cè)量三、水平狀態(tài)下磁懸浮小車阻力加速度的測(cè)量1 1、調(diào)整導(dǎo)軌水平；、調(diào)整導(dǎo)軌水平；2 2、將兩個(gè)光電門放置在合適的位置上，兩個(gè)光電門的

7、距離可以是、將兩個(gè)光電門放置在合適的位置上，兩個(gè)光電門的距離可以是任意的，但應(yīng)大于任意的，但應(yīng)大于50cm50cm；3 3、設(shè)置測(cè)試儀為加速度工作模式，并按、設(shè)置測(cè)試儀為加速度工作模式，并按“開始開始”按鈕；按鈕；4 4、將磁懸浮小車放入第一光電門左側(cè)的導(dǎo)軌中，用手輕推一下小、將磁懸浮小車放入第一光電門左側(cè)的導(dǎo)軌中，用手輕推一下小車，讓其以一定的初速度從左向右運(yùn)動(dòng)經(jīng)過第二光電門，測(cè)量并車，讓其以一定的初速度從左向右運(yùn)動(dòng)經(jīng)過第二光電門，測(cè)量并記錄小車阻力加速度；計(jì)入表格二記錄小車阻力加速度；計(jì)入表格二5 5、用不同的力度和初速度重復(fù)多次，測(cè)出阻力加速度；、用不同的力度和初速度重復(fù)多次，測(cè)出阻力加

8、速度；6 6、比較每次測(cè)量的結(jié)果，參看有何規(guī)律，計(jì)算阻力加速度的平均、比較每次測(cè)量的結(jié)果，參看有何規(guī)律，計(jì)算阻力加速度的平均值。值。水平狀態(tài)下磁懸浮小車阻力加速度的測(cè)量水平狀態(tài)下磁懸浮小車阻力加速度的測(cè)量ffmaF mamaf taaf 0- 四、研究動(dòng)摩擦加速度四、研究動(dòng)摩擦加速度af與斜面傾角與斜面傾角之間的關(guān)系之間的關(guān)系、重力加速度的測(cè)量及驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)改變斜面傾角，多次測(cè)量各個(gè)傾角時(shí)滑塊的加速度改變斜面傾角，多次測(cè)量各個(gè)傾角時(shí)滑塊的加速度 計(jì)入表格三計(jì)入表格三ia表格1： 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究=20 ;p0=20cm p1=40cm i ip pi ix xi i(cm)(cm)

9、v v0 0(cm/s)(cm/s) v vi i(cm/s)(cm/s)t ti i(ms)(ms)t ti i(100ms)(100ms)xi/xi/ti(cm/s)ti(cm/s)(v(vi i) )2 2a ai i1 1404020202 2505030303 3606040404 4707050505 5808060606 6909070707 710010080808110100表格一表格一 勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究分別作出分別作出 ； ； 圖線。圖線。 tv xv 2若所得均為直線，則表明滑塊作勻變速直線運(yùn)動(dòng)，由直線斜率與截距求出 與 ，將 與上列數(shù)據(jù)表中 比較

10、，并加以分析和討論a0v0v0vttx 【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格與處理要求實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格與處理要求】導(dǎo)軌調(diào)水平后，任意給小車一個(gè)初速度使之依次通過光電門1和2，測(cè)得的數(shù)據(jù)值表格二 水平狀態(tài)下磁懸浮小車阻力加速度的測(cè)量i iV1（cm/s）V2（cm/s）af (cm/S2)平均值平均值a a f f(cm/S(cm/S2 2) )12345678910結(jié)論：由表格二，得出導(dǎo)軌水平放置時(shí)，小車以一定初速度經(jīng)過導(dǎo)軌求得的摩擦力加速度的平均值為 cm/S2，方向與小車運(yùn)動(dòng)方向相反。表格二表格二 水平狀態(tài)下磁懸浮小車阻力加速度的測(cè)量水平狀態(tài)下磁懸浮小車阻力加速度的測(cè)量表格3 測(cè)量動(dòng)摩擦加速度af與斜面傾角

11、之間的關(guān)系、重力加速度的測(cè)量及驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)改變斜面傾角，多次測(cè)量各個(gè)傾角時(shí)滑塊的加速度 ，計(jì)入表格2：123 4567811.31.51.822.53iiaia表格三表格三 測(cè)量動(dòng)摩擦加速度af與斜面傾角之間的關(guān)系、重力加速度的測(cè)量及驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)表格四表格四 研究動(dòng)摩擦加速度研究動(dòng)摩擦加速度a af f與斜面傾角與斜面傾角之間的關(guān)系及驗(yàn)證牛頓第二定律之間的關(guān)系及驗(yàn)證牛頓第二定律i i（度）sinigsiniaiafi=ai-gsini平均值af(cm/S2)F=mgsini-maf注：表中數(shù)據(jù)由表格3所得1000m= kg210.017444 17.0946931.30.022

12、676 22.2223241.50.026164 25.6404151.80.031395 30.76694620.034882 34.1841872.50.043597 42.72534830.052309 51.26326結(jié)論：根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可以作 afi i曲線，得出在一定角度范圍內(nèi)，動(dòng)摩擦加速度近似相等，所以可以取 的平均值作為小角度時(shí)的動(dòng)摩擦加速度af，根據(jù)上表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作根據(jù)上表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作 曲線，并給出實(shí)驗(yàn)結(jié)論曲線，并給出實(shí)驗(yàn)結(jié)論ifa根據(jù)上表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作根據(jù)上表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作 曲線，并給出實(shí)驗(yàn)結(jié)論曲線，并給出實(shí)驗(yàn)結(jié)論Fa 根據(jù)表格三的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，按下表要求，填入相應(yīng)數(shù)據(jù)。根據(jù)表格三

13、的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，按下表要求，填入相應(yīng)數(shù)據(jù)。 五、重力加速度的測(cè)定及消減導(dǎo)軌中系統(tǒng)誤差的方法五、重力加速度的測(cè)定及消減導(dǎo)軌中系統(tǒng)誤差的方法1 1、重力加速度的測(cè)定：、重力加速度的測(cè)定：2 2、重力加速度的修正：、重力加速度的修正：實(shí)驗(yàn)報(bào)告基本要求：字跡清晰，文理通順，圖表正確，數(shù)據(jù)完備和結(jié)論明確內(nèi)容包括： （1）實(shí)驗(yàn)名稱 （2）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?（3）實(shí)驗(yàn)儀器：型號(hào) 名稱（重要參數(shù)） （4）實(shí)驗(yàn)原理： 原理闡述、原理圖、分析示意圖、主要計(jì)算公式 （5）實(shí)驗(yàn)步驟 （6）數(shù)據(jù)處理：原始數(shù)據(jù)重新列表并計(jì)算處理、用坐標(biāo)紙描繪圖線或相應(yīng)軟件作圖線。 （7）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：給出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，并分析 （8）誤差分析：重要實(shí)驗(yàn)誤差來

14、源 （9）作 業(yè)：均為實(shí)驗(yàn)要求 思考題1 （10）教師簽字?jǐn)?shù)據(jù)!表格1： 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究=20 ;p0=20cm p1=40cm i ip pi ix xi i(cm)(cm) v v0 0(cm/s)(cm/s) v vi i(cm/s)(cm/s)t ti i(ms)(ms)t ti i(100ms)(100ms) xi/xi/ti(cm/s)ti(cm/s)100(v100(vi i) )2 2a ai i平均加速度14623.4641.5541.55612.8612.86.1286.12832.6370757232.6370757217.26402517

15、.26402529.5229.5229.632 25050303023.223.248.1448.14842.12842.128.42128.421235.6243765735.6243765723.17459623.17459629.6129.613 36060404023.2123.2154.2354.231036.941036.9410.369410.369438.5750380938.5750380929.40892929.40892929.9129.914 47070505023.7923.7958.7458.741151.981151.9811.519811.519843.4035

16、313143.4035313134.50387634.50387630.3330.335 58080606020.9220.9263.8263.821484.751484.7514.847514.847540.4108435840.4108435840.72992440.72992428.8928.896 69090707023.1523.1567.3867.381477.731477.7314.777314.777347.3699525647.3699525645.40064445.40064429.9329.937 7100100808023.3723.3772.0272.021664.5

17、41664.5416.645416.645448.0613262548.0613262551.86880451.86880429.2229.22例：數(shù)據(jù)處理例：數(shù)據(jù)處理導(dǎo)軌調(diào)水平后，任意給小車一個(gè)初速度使之依次通過光電門1和2，測(cè)得的數(shù)據(jù)值i iV1（cm/s）V2（cm/s）af (cm/S2)平均值平均值a a f f(cm/S(cm/S2 2) )125.9323.52-1.66-2.351231.9729.35-2.22333.7531.57-1.98434.4631.35-2.83536.4634.09-2.33638.4235.86-2.67739.5437.36-2.36839.

18、836.73-3.28940.6638.85-2.021046.0245.23-2.16結(jié)論：由表2，得出導(dǎo)軌水平放置時(shí)，小車以一定初速度經(jīng)過導(dǎo)軌求得的摩擦力加速度的平均值為2.35 cm/S2，方向與小車運(yùn)動(dòng)方向相反。表格3 測(cè)量動(dòng)摩擦加速度af與斜面傾角之間的關(guān)系、重力加速度的測(cè)量及驗(yàn)證牛頓第二定律12 45678113.4513.1813.4513.2913.5213.8213.6713.4613.481.318.1618.5318.418.618.6318.4718.3218.4118.441.521.7821.2121.3421.5721.5721.6321.5421.5421.52

19、1.827.0226.7926.9827.0527.5827.4627.0126.7727.08230.4530.4929.8529.729.6929.9330.5630.230.12.538.7138.0638.6738.7238.1438.1438.0738.4638.37347.8348.2448.9847.0347.1549.146.747.4547.81iiaia二、水平狀態(tài)下磁懸浮小車阻力加速度的測(cè)量二、水平狀態(tài)下磁懸浮小車阻力加速度的測(cè)量三、改變斜面傾角，多次測(cè)量各個(gè)傾角時(shí)滑塊的加速度三、改變斜面傾角，多次測(cè)量各個(gè)傾角時(shí)滑塊的加速度 ，計(jì)入表格，計(jì)入表格3 3：表四 研究動(dòng)摩擦加

20、速度af與斜面傾角之間的關(guān)系及驗(yàn)證牛頓第二定律注：表中數(shù)據(jù)由表格3所得ii（度）sinigsiniai(CM/S2)afi=ai-gsini 平均值af(cm/S2) F=mgsini+maf（N)1000-2.351-2.351m=444.6kg210.017444 17.0946913.48-3.614688515-3.87101907859.9320831.30.022676 22.2223218.44-3.78231735381.9842441.50.026164 25.6404121.52-4.12040712695.6779251.80.031395 30.7669427.08-3

21、.686943589120.39768620.034882 34.1841830.1-4.0841751133.824672.50.043597 42.7253438.37-4.355342455170.59302830.052309 51.2632647.81-3.453259408212.56326結(jié)論：1）根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可以作 afi i曲線，得出在一定角度范圍內(nèi)，動(dòng)摩擦加速度近似相等，所以可以取 的平均值作為小角度時(shí)的動(dòng)摩擦加速度af。2）由加速度與外力的關(guān)系圖可知，小車的加速度與外力成正比，牛頓第二定律得到此實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。四、研究動(dòng)摩擦加速度af與斜面傾角之間的關(guān)系及驗(yàn)證牛頓第二定律數(shù)據(jù)分析表五 重力加速度的測(cè)