PASCO物理实验报告斜面向下的加速度

PASCO 物理实验报告（基础实验一）
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实验名称： 斜面向下的加速度
一、实验目的：研究斜面上下滑物体的加速度与斜面倾角的关系，并测得因重力引起的加速度。

二、实验仪器：动力学小车(ME-9430) 导轨 支架(ME-9355) 米尺 停表 坐标纸
三、实验原理及过程简述：在重力的作用下，斜面上的小车沿斜面向下滚动。

如图8.1所示，重力加速度是竖直向下的，平行于斜面的重力加速度分量是gsin θ，这是忽略摩擦后小车的净加速度。

为了测量这个加速度，使小车从静止启动，测量小车前进某一距离d 和所用时间t 。

因为d = (1/2)at 2,所以加速度可由下式计算
2
2t d
a
根据加速度与sin θ的关系图可知直线的斜率等于由于重力加速g 引起的加速度。

实验步骤
① 如图8.2所示安装导轨，把没有挡板的一端升高大约10cm 。

② 将小车靠近挡板放在导轨上，并把小车的这个末位置记录在表8.1上。

③ 把小车推到导轨的顶端，并记下小车由静止释放的这个初位置。

④从静止释放小车，用停表记录小车碰到挡板时花了多长时间。

释放小车的人同时也操作停表。

重复测量10次，把所有数据记录在表8.1中。

⑤把导轨降低1cm，再测量10次时间。

⑥改变角度重复测量7次，以导轨每次降低1cm为新的倾角。

四、实验数据（含原始数据截图）及误差计算：
①计算对应于每个角度的平均时间。

导轨长度
小车的初始位置=210cm 小车的末位置=10cm 总的距离=200cm
②由小车初末位置之差计算小车所走的距离（见表8.1）.
③用距离和时间计算加速度，并记录在表8.2中。

④测量由导轨形成的三角形的斜边长度，利用这个长度计算每个高度时的 sinθ。

表8.2
斜边长 =227cm
⑤绘制加速度与sinθ关系图，画出最佳直线并计算其斜率（这个斜率应等于g）。

计算这个斜率与g之间的百分误差。

五：实验结果表达及误差讨论：
问题与思考
①对于较高或较低的倾角，你的反映时间均会引起较大的百分误差吗？
答:对较高的角，由于速度太快，会影响测量数据的准确性，较低的角会增加小车的摩擦力，引起测量值g变小
②如果小车的质量加倍，结果会受到怎样的影响？试验一下。

答：车质量加倍后，减少了摩擦力的比值，使实验值更加接近理论值。

误差讨论
误差主要来源于实验时的摩擦力，但实验误差极小，符合实验允许的范围内，图像的相关性极好。