用打点计时器测匀加速直线运动的加速度。
用打点计时器测匀加速直线运动的加速度可以用多种方法,除了以下介绍的测量计算方法外还有其他方法,例如做图线的方法等。现在测量小车沿斜面下滑做匀加速直线运动的加速度。
·安装好器材,打开计时器电源,释放小车,关闭电源,取下纸袋。
·第一种方法是选用加速度定义式为测量式,也就是在纸袋上选两个点,例如b点和n点,测出小车在通过这两点的速度和从b点到n点的时间带入定义式算出小车加速度。
利用云变速直线运动中间时刻速度等于此段时间平均速度的关系,可以测出b点和n点的速度。因为纸袋上打点间隔是相同的,均为零点零二秒。测出b点前后两点ac间距离desse,n点前后两点mp间距离dets2,即可算出b点和n点的速度。
测量数据为dets1等于十五点二毫米,打点间隔t等于零点零二秒。代入计算式得出必点速度零点三八米每秒,derts2等于十八点九毫米,算出n点速度零点四七米每秒。
b n两点间共有六个间隔,所用时间为六t即六乘以零点零二秒,所以小车加速度可由加速度定义式算出为零点七五米每二次方秒。为充分利用数据,可以在纸袋上选择不同点进行测量,求出多个加速度测量值,再取平均值。
·第二种方法是利用速度位移公式的测量式,a等于v n平方减v b 平方,b2s求出加速度与上一方法相同,监测出b点速度零点三八米每秒和n点速度零点四七米每秒,再测出b n之间距离为五十一点五毫米,带入测量式求得加速度为零点七七米每二次方秒。
·第三种方法是利用云变速直线运动规律,相邻相同时间位移差是一个常量为at平方来测量加速度,未减小误差可多取间隔。纸带上ab为第一间隔,mn为第七间隔,相差六个时间间隔位移差应为六at平方,所以相应计算式为a等于s七减s1比六at平方。
本次实验测出s1等于七点四毫米,s七等于九点一毫米,打点间隔是零点零二秒,带入计算式算出加速度测量值为零点七一米每二次方秒。