实验一探究自由落体运动规律
实验一:自由落体运动特性研究
自由落体运动特性研究对重力加速度的测量是物理学中的基本实验项目,测量重力加速度的方法较多,这里我们将采用落球法来测量重力加速度。
一切自由落体几乎都有恒定的加速度,当忽略气体介质阻力的影响,那物体自由下落的加速度即为重力加速度。
【实验目的】1. 学习用落体法测定重力加速度原理;2. 用单光电门法和双光电门法测量重力加速度。
【实验原理】1.根据自由落体运动公式221gt h =(1) 测出h 、t ,就可以算出重力加速度g 。
用电磁铁联动或把小球放置在刚好不能挡光的位置,在小球开始下落的同时计时,则t 是小球下落时间,h 是在t 时间内小球下落的距离。
2.利用单光电门计时方式测量g单光电门测量方式与公式(1)阐述的原理一致,假定光电门I 与落球点位置之间距离为h ,开启电磁铁释放小球的同时开始计时,当小球经过光电门I 后停止计时,测出时间t ,则重力加速度可由公式(2)求得:22t h g =(2) 3.利用双光电门计时方式测量g如果用一个光电门测量有两个困难:一是h 不容易测量准确;二是电磁铁有剩磁,t 不易测量准确。
这两点都会给实验带来一定的测量误差。
为了解决这个问题采用双光电门计时方式,测试原理如图1所示,可以有效的减小实验误差。
小球在竖直方向从0点开始自由下落,设它到达A 点的速度为V 1,从A 点起,经过时间t 1后小球到达B 点。
令A 、B 两点间的距离为S 1,则221111gt t V S += (3)若保持上述条件不变,从A点起,经过时间t 2后,小球到达C 点,令A、C 两点间的距离为S 2,则222212gt t V S += (4)由式(3)和(4)可以得出1211222t t t S t S g --= (5) 利用上述方法测量,将原来难于精确测定的距离S 1和S 2转化为测量其差值,即(S 2-S 1),该值等于下端光电门在两次实验中的上下移动距离,而且解决了电磁铁剩磁所引起的时间测量误差。
自由落体运动实验自由落体运动的验证实验
自由落体运动实验自由落体运动的验证实验自由落体运动实验——自由落体运动的验证实验自由落体运动是物理学中的一个重要概念,指的是在只有重力作用下,物体从静止状态自由下落的运动。
为了验证自由落体运动的理论,我们可以进行以下实验。
实验材料和仪器:1. 一个小球2. 一个直落式测量器(如测量直线距离的尺子)3. 一个秒表4. 一个支架和一个小球释放装置实验步骤:1. 将支架安装在平稳的地面上。
2. 将直落式测量器固定在支架上,使其能垂直向下自由下落。
3. 使用小球释放装置将小球放置在直落式测量器的起点位置。
4. 准备好秒表。
5. 释放小球,同时开始计时。
6. 当小球离开直落式测量器时,立即停止计时。
7. 使用直落式测量器测量小球自由落体运动的距离。
实验数据记录:在实验中,我们需要记录小球自由落体运动的距离和时间。
每次实验后,我们可以得到一个数据点,将数据点记录在实验表格中,并根据数据计算小球的平均速度。
数据处理和结果分析:在实验中,我们可以得到多个数据点,并计算出平均速度。
根据自由落体运动的理论知识,我们知道自由落体运动的速度是不断增加的,而且是与时间成正比的。
因此,我们可以绘制一个速度-时间图来验证实验结果。
实验注意事项:1. 在实验过程中,要保持实验环境的稳定,避免外界因素对实验结果的影响。
2. 实验过程中要准确记录数据,确保实验结果的准确性。
3. 实验结束后,及时整理实验装置,确保实验室的整洁和安全。
实验结果:根据实验数据的处理和分析,我们可以得到小球在不同时间下的速度数据,并绘制速度-时间图。
根据速度-时间图的趋势和理论知识,我们可以验证自由落体运动的规律,并确定实验结果的准确性。
结论:通过以上实验,我们成功验证了自由落体运动的规律。
自由落体物体的速度随着时间的增加而增加,符合物理学中关于自由落体运动的理论知识。
实验过程中,我们使用了合适的实验材料和仪器,准确记录了实验数据,并进行了数据分析和结果验证。
高中物理实验的实验结论和总结
团队协作的重要性
在实验过程中,我们意识到团队协 作的重要性,只有大家齐心协力, 才能顺利完成实验任务。
知识点回顾
力学实验
通过实验,我们复习了牛顿运动 定律、动量守恒定律等力学知识 点,加深了对物体运动规律的认
识。
热学实验
通过热学实验,我们了解了热力 学第一定律、热传导等基本概念 ,对热现象有了更深入的理解。
学习使用打点计时器 、纸带等实验器材。
实验原理
自由落体运动
物体只在重力作用下从静止开始下落 的运动叫做自由落体运动。
自由落体运动的规律
打点计时器
使用交流电源,每隔一定时间(如 0.02s)在纸带上打下一个点,用于记 录物体的运动情况。
初速度为0的匀加速直线运动,加速 度为重力加速度g。
实验步骤
1. 将打点计时器固定在铁架台上,接通 电源。
实验结论
通过实验数据可以看出,重锤下 落的加速度与重力加速度g非常 接近,验证了自由落体运动的规
律。
在实验过程中,需要注意控制实 验条件,如保证打点计时器的稳 定性、选择合适的纸带和复写纸
等,以减小实验误差。
通过实验可以培养学生的实验操 作能力和分析处理数据的能力, 加深对自由落体运动规律的理解
。
2. 释放纸带
接通电源,释放纸带,让重锤自由下落。打点计 时器会在纸带上打下一系列的点。
4. 验证机械能守恒定律
根据实验数据,分别计算出重锤在不同时刻的动 能和重力势能,并比较它们的数值关系。如果动 能和重力势能的数值相等或近似相等,则可以验 证机械能守恒定律。
实验结论
通过实验数据的处理和分析,可以得出重锤在下落过程中 动能和重力势能的数值关系。实验结果表明,在误差允许 范围内,重锤的动能和重力势能之和保持不变,从而验证 了机械能守恒定律的正确性。
物体的自由落体实验
物体的自由落体实验自由落体是指在只受到重力作用下的物体运动情况。
自由落体实验是研究物体自由落体运动规律的常用方法,通过实验可以验证以及进一步探究落体运动的相关理论。
本文将介绍自由落体实验的基本原理、实验装置以及实验步骤,并探讨实验结果和结论。
一、实验原理物体的自由落体实验基于以下原理:1. 加速度:根据牛顿第二定律F=ma,物体受力与加速度成正比。
在自由落体实验中,物体受到的唯一力是重力,所以物体的加速度a等于重力加速度g。
2. 垂直下落:自由落体实验中,物体下落的运动方向与地球表面垂直,即物体的运动轨迹是直线。
基于以上原理,我们可以通过实验来验证自由落体的加速度和垂直下落。
二、实验装置进行自由落体实验所需的基本装置包括:1. 自由落体装置:可以使用一个垂直放置的、长度较长的直角导轨作为自由落体装置。
导轨上可以固定一个起始点和一个终点,确保物体的运动轨迹为垂直下落。
2. 计时器:用于测量物体从起始点到终点的时间,常用的计时器可以使用秒表。
3. 物体样本:可以使用小球或者其他具有较好的重复性和稳定性的物体作为实验样本。
确保物体质量相对较小,以减小空气阻力对实验结果的影响。
4. 其他辅助装置:如灯光设备等,用于提供实验环境并保证测量的准确性。
三、实验步骤进行自由落体实验时,可以按照如下步骤进行:1. 准备工作:确保实验装置安全可靠,调整好灯光设备以提供清晰的观测环境。
2. 确定起始点和终点:在导轨上固定起始点和终点。
3. 安装样本物体:将物体放置在起始点上,并确保物体初始静止。
4. 计时测量:在开始实验前先进行预热测量,即多次观测物体从起始点到终点所需的时间,并记录数据。
然后,再进行正式测量,计时物体从起始点到终点的时间,并记录数据。
5. 多次测量:为了提高实验的准确性,需要进行多次测量,取多次实验结果的平均值。
四、实验结果与结论通过对实验数据进行处理和分析,可以得出以下结论:1. 加速度等于重力加速度:通过多次测量得到的时间数据,可以计算出物体从起始点到终点的平均时间t。
自由落体运动实验报告
一、实验目的1. 研究自由落体运动的规律。
2. 测量重力加速度g的值。
二、实验原理自由落体运动是指物体仅在重力作用下,从静止开始下落的运动。
根据物理学原理,自由落体运动是匀加速直线运动,其加速度等于重力加速度g。
重力加速度g的值可以通过测量物体下落的时间和距离来计算。
三、实验器材1. 打点计时器2. 刻度尺3. 铁架台4. 纸带5. 重物(质量不同)6. 电脑及数据采集软件四、实验步骤1. 将铁架台放在桌面边缘,将打点计时器固定在铁架台上,确保两个限位孔在同一竖直线上,以减少摩擦阻力。
2. 将纸带下端挂上重物,穿过打点计时器,上端用夹子夹好,并调整纸带顺利穿过限位孔,用手托住重物。
3. 接通电源,待打点计时器稳定后,放开重物,让纸带自由下落。
4. 当纸带下落一定距离后,停止实验,收集纸带和打点计时器记录的数据。
5. 使用刻度尺测量纸带上相邻两点之间的距离,并记录下来。
6. 使用数据采集软件记录打点计时器记录的时间数据。
7. 重复以上步骤多次,以确保数据的准确性。
五、数据处理1. 根据实验数据,计算每个点的时间间隔和距离间隔。
2. 以时间为横坐标,距离为纵坐标,绘制v-t图像。
3. 通过v-t图像,分析自由落体运动的特点。
4. 计算重力加速度g的值,公式为:\[ g = \frac{2 \times \text{距离间隔}}{\text{时间间隔}^2} \]六、实验结果与分析1. 通过实验,我们可以观察到自由落体运动的v-t图像是一条直线,斜率为重力加速度g。
2. 通过计算,我们可以得到重力加速度g的值,并与标准值进行比较,分析误差来源。
七、结论1. 自由落体运动是匀加速直线运动,其加速度等于重力加速度g。
2. 通过实验,我们可以测量重力加速度g的值,并与标准值进行比较,验证实验结果的准确性。
八、注意事项1. 在实验过程中,确保纸带顺利穿过限位孔,减少摩擦阻力的影响。
2. 选择质量和密度较大的重物,以减小空气阻力的影响。
探究自由落体运动规律实验
探究自由落体运动规律实验自由落体运动是物理学中的一个重要概念,也是我们日常生活中常常能够观察到的现象。
那么,什么是自由落体运动呢?自由落体运动指的是没有任何外力干扰的物体在重力作用下的运动。
它是物理学中的基本运动之一,具有一些特殊的规律和特点。
为了更好地理解自由落体运动的规律,我们进行了一次简单的实验。
首先,我们准备了一个光滑的斜面,斜面上有一根垂直于斜面的线,线的底部挂着一根长度适中的细线。
然后,我们在细线的末端绑上一个小铁球,并将其放在斜面的顶端。
在实验过程中,我们用一个计时器来记录小铁球从斜面顶端到线底部所花费的时间。
在实验中,我们进行了多次重复,每次都保持斜面的倾角相同,只是改变小铁球的初始位置。
通过观察实验结果,我们发现小铁球从斜面顶端到线底部所花费的时间是相同的。
这说明,小铁球的下落时间与其初始位置无关,只与重力加速度和下落距离有关。
接下来,我们进行了另一组实验。
在这组实验中,我们保持小铁球的初始位置不变,只是改变斜面的倾角。
结果显示,倾角越大,小铁球从斜面顶端到线底部所花费的时间越短。
这意味着,小铁球的下落时间与斜面倾角成反比,倾角越大,小铁球下落的速度越快。
通过以上实验,我们可以得出自由落体运动的规律:自由落体运动的物体在重力作用下,下落的时间与其初始位置无关,只与重力加速度和下落距离有关;同时,下落的时间与下落的速度成正比,与斜面的倾角成反比。
自由落体运动的规律可以用数学公式来表示。
根据实验结果,我们可以得知自由落体运动的速度随时间的变化是一个等差数列,加速度恒定为重力加速度,即9.8米/秒²。
而位移与时间的关系则是一个等差数列,加速度为常数的等差数列。
根据等差数列的公式,我们可以推导出自由落体运动的位移与时间的关系的二次函数公式。
自由落体运动的规律不仅在物理学中有重要的应用,也在我们的日常生活中有实际意义。
例如,我们在进行运动或进行某些活动时,需要对物体的下落时间和速度有所了解,才能进行合理的安排和判断。
高中物理实验的实验结果和结论
| n | $v{1i}$, $v{2i}$ | $v{1f}$, $v{2f}$ | $\Delta p_1$, $\Delta p_2$ |
结论分析
01
根据实验数据,可以得 出以下结论
02
1. 在误差允许范围内, 碰撞前后两滑块的动量 变化量近似为零,即动 量守恒。
03
2. 通过多次实验和数据 处理,可以减小误差, 提高实验的准确性和可 信度。
培养学生实验操作能力,提高实验数 据处理和分析能力。
实验器材
气垫导轨 光电计时器
弹性碰撞架
游标卡尺
滑块(两个 ,质量已知 )
天平
实验步骤与操作
3. 启动光电计时器,使两滑块以 一定的初速度相向运动,发生弹 性碰撞。
2. 将两个滑块放置在导轨上,用 游标卡尺测量两滑块间的初始距 离,并记录。
4. 记录碰撞后两滑块的运动时间 和通过的距离,计算碰撞后的速 度。
实验步骤与操作
95% 85% 75% 50% 45%
0 10 20 30 40 5
1. 将打点计时器固定在光滑水平桌面上,接通电源。
2. 将纸带穿过打点计时器,一端固定在小车上,另一 端穿过细绳与砝码相连。
3. 调整砝码质量,使小车在水平方向上受到一定的拉力。
4. 释放小车,让其在水平桌面上做匀加速直线运动, 同时打点计时器在纸带上打下点迹。
实验结果
| 1 | 0.500 | 1.42 | 2.02 | 1.01 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 序号 | 摆长L(m) | 周期
T(s) | T^2(s^2) |
L×T^2(m×s^2) |
01
03 02
探究自由落体运动规律实验报告
探究自由落体运动规律实验报告实验报告标题:自由落体运动规律的探究摘要:本实验旨在通过实验的方式探究自由落体运动的规律。
通过测量不同高度下物体下落的时间和落地的速度,以及分析数据得出结论:自由落体运动的时间和高度成反比,速度和时间成正比。
引言:自由落体运动是指物体在没有外力作用下,只受重力作用下的运动。
根据牛顿力学的第二定律,自由落体物体的加速度是一个常数,即重力加速度g。
本实验将通过测量自由落体物体在不同高度下的运动时间和速度,来验证自由落体运动的规律。
材料与方法:实验材料包括一个直尺、一个计时器和一个小球。
实验步骤如下:1. 将直尺竖直放置,确定初始高度为0米。
2. 将小球从不同高度的位置自由落下,并用计时器记录下自由落体的时间。
3. 重复实验多次,取平均值作为实验数据。
结果与讨论:根据实验数据得出以下结论:1. 自由落体运动的时间和高度成反比关系。
即,根据数据分析,落体时间t与自由落体的高度h满足关系式t = √(2h/g)。
(其中,g为重力加速度)2. 自由落体运动的速度和时间成正比关系。
即,根据数据分析,速度v与自由落体的时间t满足关系式v = gt。
结论:通过实验可以得出自由落体运动的规律:自由落体的时间和高度成反比,速度和时间成正比。
这与自由落体物体受重力加速度作用的规律相吻合,验证了牛顿力学的第二定律。
实验总结:本实验通过测量自由落体物体在不同高度下的运动时间和速度,验证了自由落体运动的规律。
实验结果表明,自由落体的时间与高度成反比,速度与时间成正比。
这给我们更加深入地理解了自由落体运动的规律,并且加深了对牛顿力学的理解。
高中物理实验的实验数据和结果
实验步骤与操作
1. 准备实验器材
铁架台、细线、秒表、游标卡尺、 小球(质量已知)
2. 安装单摆
将细线一端固定在铁架台上,另一 端系住小球,使细线自然下垂,形 成一个单摆
3. 测量摆长
使用游标卡尺测量小球中心到细线 固定点的距离,即为摆长$L$
4. 释放单摆并计时
将小球拉至一侧释放,同时启动秒表 计时,记录单摆摆动一个完整周期的 时间
5. 重复测量
重复步骤4多次,得到多组实验数据
6. 数据处理
计算单摆的平均周期,并根据实验 数据绘制$T^2-L$图像
实验数据与结果分析
| 序号 | 摆长$L$/cm | 周期 $T$/s | $T^2$/s² |
3
3. 通过实验,我们加深了对光的折射和反射现象 的理解,并掌握了相关实验技能和分析方法。
06 总结与展望
实验总结
01
本次高中物理实验成功完成了预期目标,通过对实验数据的收 集和分析,验证了相关物理原理和定律。
02
实验中,我们采用了先进的实验设备和技术手段,确保了实验
数据的准确性和可靠性。
通过实验,学生们深入了解了物理现象的本质和规律,提高了
实验数据与结果分析
1. 数据记录
记录每次实验的点迹距 离和时间间隔,计算平
均速度和加速度。
2. 结果分析
根据实验数据,分析自 由落体运动的规律,比 较不同条件下的实验结
果。
3. 误差来源
讨论实验误差的可能来 源,如空气阻力、打点
计时器的精度等。
4. 结论总结
总结自由落体运动的规 律,提出改进实验的建
高中物理实验探究自由落体
高中物理实验探究自由落体自由落体是物理学研究中非常重要的概念之一。
它是指在没有任何外力作用下,物体沿垂直方向自由下落的过程。
通过对自由落体的实验探究,我们可以深入理解重力、速度和加速度等物理概念。
本文将分析自由落体实验的步骤、原理以及实验结果的分析。
一、实验步骤自由落体实验的步骤相对简单,主要包括以下几个步骤:1.准备实验材料:一张纸、一个直尺、一个秒表和一块平坦的地面。
2.制作纸球:将纸张揉成一个球状物体,确保球的质量较轻以减小空气阻力的影响。
3.测量高度:使用直尺测量纸球离地面的高度,并记录下来。
4.释放纸球:手持纸球在测得的高度上方,松开手指让纸球自由下落。
5.记录时间:用秒表测量纸球从释放到触地的时间,并记录下来。
6.重复实验:重复以上步骤多次,取平均值以提高实验的准确性。
二、实验原理自由落体实验基于以下物理原理:1.重力加速度:地球上的物体受到向下的重力作用,以9.8米每秒每秒的加速度自由下落。
2.速度与时间的关系:自由落体的速度随时间的增加而增加,速度与时间成正比。
3.位移与时间的关系:自由落体的位移随时间的增加而增加,位移与时间成二次比例。
根据这些原理,我们可以通过实验数据计算出自由落体的速度和加速度。
三、实验结果的分析根据实验数据,可以得到纸球自由落体的时间t和纸球离地面的高度h。
利用以下公式,我们可以得到自由落体的速度v和加速度a:1.速度公式:v = g * t其中,g表示重力加速度,约等于9.8米每秒每秒。
2.位移公式:h = 0.5 * g * t^2通过上述公式,我们可以绘制出速度和时间的图像,以及位移和时间的图像。
根据实验数据和图像,我们可以得到以下结论:1.速度和时间的关系:速度随时间的增加而增加,呈线性关系。
2.位移和时间的关系:位移随时间的增加而增加,呈二次比例关系。
此外,我们还可以通过实验数据和图像来计算自由落体的平均速度、最终速度以及自由落体的加速度。
这些数据和计算结果进一步验证了自由落体的物理规律。
实验报告(四)研究自由落体运动
班级:姓名:实验报告(四)研究自由落体运动的规律一、实验目的:1、判断自由落体运动是否是匀变速直线运动2、测量重力加速度g值二、实验原理:1、匀变速直线运动的v-t图像一定是一条直线,直线的斜率为加速度a。
2、匀变速直线运动任意连续相等时间内的位移差Δx为恒量,可用Δx=aT2计算出加速度a。
三、实验器材:打点计时器、刻度尺、铁架台、纸带、重物四、实验步骤:1、把铁架平台放在桌面边缘上,将打点计时器固定在铁架台上。
2、将纸带一端系重物,另一端穿过打点计时器,用手捏住纸带的上端,把纸带拉成竖直状态。
3、接通打点计时器的电源,待打点稳定后,释放纸带让重物连同纸带一起自由下落。
4、纸带离开打点计时器后,立即关闭电源,取下纸带。
5、换上新纸带,重复操作两次。
6、整理实验器材。
五、注意事项:1、按实验要求接好线路,并用手托重物将纸带拉到最上端;2、打点计时器的安装要使两限位孔在同一竖直线上,且保证下落前纸带处于竖直状态,以减少摩擦阻力;3、应选用质量和密度较大的重物,增大重力可使阻力的影响相对减少,增大密度可以减小体积,可使空气阻力减小;4、先接给打点计时器通电再放开纸带;5、手捏纸带上端松手前,让重物尽量靠近打点计时器,保证重物不晃动。
六、实验数据的处理:1.纸带的选取:(1)选取一条点迹清晰的纸带,舍掉开头一些过于密集的点迹,从一个适当的点开始(起始点,标记为0),往后数出若干个点,依次标记为1、2、3……。
2.采集数据:测量起始点0到各点的距离x ,记录在表中:3.数据处理:【方案一:逐差法】计算出相邻两点间的位移及相邻两段位移的差,按要求填入表中:x I = x 1+ x 2+ x 3= cm x II = x 4+ x 5+ x 6= cm△x = x II -x I = cm= m ,x I 或x II 所用的时间T= s 根据Δx =aT 2,可得a = m·s -2★ 实验结论:1、任意两个相邻相等时间间隔内的位移之差是 ,即可验证自由落体运动 匀加速直线运动;2、利用逐差法计算出的加速度a =m ·s -2。
物体自由落体的运动规律
物体自由落体的运动规律自由落体是指物体在无任何外力干扰下,仅受地球重力作用进行垂直下落的运动。
物体自由落体的运动规律是由牛顿提出的著名万有引力定律推导得出的。
在深入探讨物体自由落体运动规律之前,我们先来看一下牛顿的第二定律,即力等于质量乘以加速度(F=ma)。
这个定律告诉我们,当物体受到一个恒定的力时,它的加速度是与物体的质量成反比的。
而在自由落体运动中,物体仅受地球的重力作用,重力加速度是一个恒定值,约为9.8米每秒的平方(m/s²)。
据此,我们可以推导出自由落体运动的一些规律。
首先,不考虑空气阻力的情况下,所有物体在同一高度下自由落体的过程中,它们的加速度都是相等的。
这意味着无论是一个小球、一张纸片,还是一个重物,在被释放后都会以同样的速度加速下落。
其次,自由落体的运动是一个匀加速运动,也就是加速度保持恒定。
根据牛顿第二定律,我们可以将重力与物体质量相乘,得到物体在自由落体过程中所受的力。
由于重力与质量呈正比关系,同一高度下不同质量的物体受到的力是不同的。
然而,由于质量与重力加速度的反比关系,不同质量的物体在受到不同力的作用下,加速度始终相等。
这也就解释了为什么在自由落体的实验中,一个重物和一个轻物同时从同一高度释放,它们会在同一时间达到地面。
虽然它们受到的力不同,但由于重力产生的加速度相同,所以速度的增加速率也相同。
因此,在相同时间间隔内,它们下落的距离是一样的。
另外,根据牛顿第一定律,物体在没有外力作用的情况下将保持其运动状态,即静止物体会继续保持静止状态,运动物体会保持匀速直线运动。
所以,在自由落体运动中,如果考虑空气阻力的影响,那么物体将会以逐渐减速的方式下落。
这是因为空气阻力与速度成正比,而速度增加的速率逐渐降低,最终达到一个平衡状态,物体的速度将不再继续增加。
综上,物体自由落体的运动规律可以总结为以下几点:加速度恒定且与物体质量无关、不同质量的物体在同一高度下以相同的加速度下落、自由落体运动是匀加速运动。
自由落体运动实验报告
实验名称:班级:组号:学号:姓名:同组人:指导老师:实验日期:20133二.实验器材位移传感器、计算机、铁架台三.实验原理用位移传感器发射器作为自由落体,位移传感器接收器固定在铁架台上,当传感器发射模块下落时,描绘记录下自由落体的“s-t”图线,分析自由落体的规律。
四.实验步骤蒋丽自由落体运动10级物理定向一班一.实验目的研究自由落体的运动规律黄婷婷、凯山江12准备工作完成后,在组合图线窗口,点击“添加”选取“时间位移”,将铁架台放在试验台边缘,发射模块自由下落后可落入承接物中;将发射器打开,使其与接收模块正对,释放发射模块,使其自由下落,获得“s-t”图线,在进行选择有效区段,对其进行二次拟合,对拟合图线进行求导,倒数曲线为一条直线,即速度与时间的关系为线性关系,计算重力加速度,并与当地的重力加速度作比较。
实验图像:实验分析:这个图像首先是我们选取了一段较有效数据段,然后对其进行二次拟合,发现拟合图线与实际图线基本拟合,说明位移s与运动时间t是二次方关系,再对拟合图线进行求导,得到的导数图线成一条直线,即速度与时间的关系是线性关系,由拟合图线的直线方程得出该拟合图线的斜率为9.09,与当地的重力加速度相比有一定的误差。
误差分析:实验过程中,调零时,发射器与接收器没有完全对其对准,所以曲线并未完全与X轴重合。
或者在实验过程中,周围人来回走动,大声喧哗,影响了接收器的正常接收。
或者是仪器不够精密。
所以导致实验数据有所误差。
实验总结:用这些实验仪器做出来的实验数据比传统的实验仪器做出来的实验数据要精确。
实验过程比较直观,能够化抽象为形象,学生易懂易理解。
现在学生的思想很先进,已近不满足于现有的实验室实验,通过实验可以锻炼学生的动手操作能力,观察能力。
提高学生的学习兴趣。
自由落体运动与时间的关系探究
自由落体运动与时间的关系探究自由落体运动是物理学中的一个经典问题,通过研究自由落体运动中物体的运动规律,我们可以深入理解时间与运动之间的关系。
本文将围绕这一主题展开探讨。
一、自由落体运动的基本原理自由落体运动是指在无外力作用下物体由静止状态开始,仅受重力作用而下落的运动。
在一维的情况下,自由落体运动的运动方程可以表示为:s = 1/2*gt^2,其中s为物体下落的距离,g为重力加速度,t为时间。
二、时间与物体下落距离的关系根据自由落体运动的运动方程可知,物体下落的距离与时间的平方成正比。
也就是说,物体下落的距离随着时间的增加而增加。
这个关系可以用一个简单的实验来证明。
我们可以在实验室中设置一个平滑的斜面,将小球从斜面上方释放,观察小球在下滑过程中的运动情况。
我们可以用一个计时器来测量小球下滑所需要的时间,并记录下来。
在进行多次实验后,我们可以得到以下的数据:时间(s)下滑距离(m)0 01 4.92 19.63 44.14 78.4通过观察这组数据,我们可以发现随着时间的增加,小球下滑的距离呈现出一个明显的二次函数关系。
这就证明了自由落体运动中时间与下落距离的关系。
三、自由落体运动对时间的精确定义自由落体运动中的时间可以被视为一个标准单位的定义。
根据国际单位制中的定义,1秒被定义为“铯133原子从基态跃迁至超精细过程的9,192,631,770次此跃迁所经过的时间”。
而在自由落体运动中,我们可以通过实验测量一个物体从开始下落到击中地面所需的时间,并将其与1秒进行比较,从而验证时间的准确性。
通过利用高精度的计时器,在实验室中进行物体下落时间的测量,我们可以得到如下数据:物体下落时间(s)标准时间(s)0.991 0.9910.992 0.9920.993 0.9930.994 0.9940.995 0.995通过对比实测时间与标准时间的数据,我们可以看到它们非常接近,这进一步验证了自由落体运动对时间的精确定义。
探究自由落体运动的规律实验实训报告 .doc
探究自由落体运动的规律实验实训报告 .doc
实验目的:探究自由落体运动的规律
实验器材:计时器、测量尺、小球、支架
实验原理:
自由落体是指物体只受重力作用下的运动状态,不受其他外力的影响。
在自由落体运动中,物体的垂直位移随时间的增加服从二次方程的规律。
实验步骤:
1. 将小球放在支架上,调整支架使小球可以自由落下。
2. 用测量尺测量小球的初始高度并记录下来。
3. 使用计时器,记录小球从初始高度下落到地面所用的时间。
4. 重复以上步骤3次,取平均值作为实验结果。
实验数据记录与处理:
初始高度H = 1.5m
实验次数时间t1 时间t2 时间t3 平均时间t
1 1.35s 1.30s 1.33s 1.33s
2 1.30s 1.34s 1.32s 1.32s
3 1.32s 1.31s 1.33s 1.32s
实验结果与分析:
根据实验数据的平均值可以得出,在自由落体运动中,小球从初始高度下落到地面所用的时间大约为1.32秒。
实验结论:
在自由落体运动中,小球从初始高度下落到地面所用的时间与初始高度无关,只与重力的大小有关。
试验结果符合自由落体运动的规律,验证了自由落体运动中的时间-位移二次方程规律。
落体运动实验报告
一、实验目的1. 深入理解自由落体运动的规律。
2. 通过实验测量重力加速度g的值。
3. 分析实验过程中可能出现的误差,并提出改进措施。
二、实验原理自由落体运动是物体仅在重力作用下从静止开始下落的运动,其运动规律遵循匀加速直线运动。
在地球表面附近,重力加速度g的值约为9.8m/s²。
根据自由落体运动的规律,物体下落的速度v与时间t满足关系式v=gt,其中v为速度,t为时间,g为重力加速度。
三、实验器材1. 打点计时器2. 刻度尺3. 铁架台4. 纸带5. 重物(质量约为0.5kg)6. 电池组7. 导线四、实验步骤1. 将打点计时器固定在铁架台上,确保其水平。
2. 将纸带穿过打点计时器,并调整纸带使其顺利穿过限位孔。
3. 将重物挂在纸带下端,调整纸带使重物处于最上端。
4. 打开电源,等待打点计时器稳定工作。
5. 放开重物,让其在重力作用下自由下落。
6. 收集下落过程中的纸带,记录纸带上的打点情况。
7. 重复以上步骤多次,以减小实验误差。
五、数据处理1. 在纸带上选取若干个连续的点,测量相邻两点之间的距离,记录数据。
2. 根据公式v=gt,计算每个点的速度。
3. 以时间为横坐标,速度为纵坐标,绘制v-t图像。
4. 通过v-t图像,观察速度随时间的变化规律,分析重力加速度g的值。
六、实验结果与分析1. 实验过程中,收集到的纸带数据如下:点号 | 距离/mm | 时间/s | 速度/m/s----|--------|-------|--------1 | 2.00 | 0.02 | 9.82 | 4.00 | 0.04 | 19.63 | 6.00 | 0.06 | 29.44 | 8.00 | 0.08 | 39.25 | 10.00 | 0.10 | 49.02. 根据数据绘制v-t图像,观察图像特点,可以发现速度随时间呈线性增长,斜率为重力加速度g的值。
3. 通过计算,得到重力加速度g的值为9.76m/s²,与理论值9.8m/s²基本吻合。
探究自由落体运动的规律实验报告
探讨【1 】自由落体活动的纪律一.试验目标:1.研讨自由落体活动2.测量重力加快度g 值二.试验道理:自由落体活动是匀加快直线活动,速度v 与时光t 知足关系v=gt,v-t 图像是一条直线,直线的斜率为重力加快度g 值.由h=1/2 gt2,经由0.02s 纸带下落的位移约为2mm,所以,试验中选前两个点间距为2mm 的纸带进行研讨.三.试验器材:打点计时器.刻度尺.铁架台.纸带.重物(两个质量不合)四.留意事项:1.按试验请求接好线路,并用手托重物将纸带拉到最上端;2.打点计时器的装配要使两限位孔在统一竖直线上,以削减摩擦阻力;3.应选用质量和密度较大的重物,增大重力可使阻力的影响先对削减,增大密度可以减小体积,可使空气阻力减小;4.先接通电路再摊开纸带;5.手捏纸带松手前,不要晃悠,包管打出的第一点清楚;6.反复上述步调多次,直到拔取只有打出点的第一点与第二点之间距离约为2mm的纸带才是有用的.五.试验步调:1.把铁架平台放在桌面边沿上,将打点计时器固定在铁架台上,留意打点计时器的装配要使两个限位孔在统一竖直线上,以削减摩擦阻力.2.纸带下端挂重物.穿过打点计时器,上端用夹子夹好,并调剂纸带顺遂穿过限位孔,用手托住重物.3.接通电源,待打点稳固后打开夹子,释放纸带; 4.纸带分开打点计时器后,封闭电源,取下纸带; 5.换上新纸带,反复操纵三次.6.在纸带下端从新换上另一重物,反复上述操纵,打完后立刻封闭电源. 7.换上新纸带,反复操纵三次.8.将所得纸带中各点的速度盘算出来填入下列表格中:依据上表中各个数据在坐标纸上绘制速度—时光图像,不雅察所得图像特色,总结出物体在重物的牵引下速度随时光的变更关系,从而得出自由落体的加快度大小.计数点50g 钩码 100g 钩码 速度v 1/(m/s)速度v 2/(m/s)12 3 1 2 3 1 2 3 4 5 6六.探讨结论:1.自由落体的活动轨迹是________________________,速度偏向___________________;2.持续雷同时光内的位移越来越大,解释___________越来越大,即速度大小转变具有_____________________;3.位移x与时光t的平方成___________________________;4.相邻相等时光距离的位移之差_______________________________;5.影响试验精度的身分主如果________________________________________________.。
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实验一 探究自由落体运动规律
一、提出问题:
你能设计怎样的的实验来研究自由落体运动的规律?
二、参考的器材:
请在你需要的器材后面的空格内打“√”,若不够,在空格写上需要的器材名称
三、探究过程
【猜想与假设】
根据你的生活经验,你认为自由落体运动的规律是: 猜想1:s ∝ t 猜想2:s ∝ t 2 猜想3:s ∝√t 【设计与提示】
1.实验装置如图1-1所示,固定电火花打点计时器(或电磁打点计时器),注意电火花打点应 (填“竖直”活“水平” )固定在 上。
2.释放纸带前,手提纸带时应保持物体 。
【操作与记录】
1) 探究物体的轻重与下落快慢的关系。
结论
2)探究自由落体运动规律
3)按上图实验装置固定电火花打点计时器,并连接好电路。
4)把纸带的一固定在重锤上,另一端穿过打点计时器,用手向上提纸带,使重
锤静止在靠近的地方。
5)接通电源,然后松开纸带,让重锤带着纸带下落,打点计时器就在纸带上打
下一列小点。
关闭电源,取下纸带。
6)更换纸带,重复做3~4次实验。
7)从几条打上点的纸带中,挑选出第一、二点之间的距离接近2mm并且点迹清
晰的纸带进行测量。
8)在挑选出来的纸带上从第一个点开始依次记上0、1、2、3、4……用毫米
1、根据你的猜想,在图1-2所示的坐标纸上作出相应的图像(s-t,s-t2或s-t)
如果你的猜想正确,图像是一条过原点的直线。
如果不是一条直线,请验证下一个猜想。
你得到的自由落体运动的位移s与时间t的关系式。
图1-2
2、假定自由落体运动时一种匀变速直线运动,请从数学角度推导自由落体运动
的位移与时间的关系式,请把你的推到过程写在下面。
你推导的结果是。
由推导公式和作出的图像(图1-2)比较可知自由落体运动是一种
的运动。
3.运用你推导出的公式和上表记录的数据计算自由落体运动的重力加速度g= m/s2。