实验一： 研究匀速直线运动

实验一：研究匀速直线运动

【探究背景】

在数学中，我们用平面坐标系上的一点来表示物体在平面上的位置，用空间坐标系中的一点来表示物体在空间中的位置。物理图象与数学图象相似，但物理图象中的坐标、点和线段都有其自身的物理意义。图象能直观地显示相关物理量之间的关系，本实验将运用图象来描述物体的匀速直线运动。

【实验目的】

研究匀速直线运动的规律。

【实验原理】

物体作直线运动时，单位时间内物体的位移相等，即为匀速直线运动。

【实验器材】

思迈Prodigy Lab 数据采集器、位移传感器、计算机、气垫导轨、滑块。

【实验装置图】

【实验过程】

1．将位移传感器接收模块接入数据采集器，并固定在气垫导轨的一端。

2．将位移传感器发射模块与滑块固定在一起，调节气垫导轨使之水平，从而使滑块在导轨上的速度接近匀速，调整两位移传感器的位置，使其基本正对。

3．打开思迈Prodigy Lab实验平台，点击“数据列表”，就可以开始实验了。

4．打开气垫导轨电源，用手推动滑块使其运动，记录下一组数据，再点击“绘图”，可以保存下滑块的“s-t”图线了。

5．选择有效区段，点击“线性拟合”，可见所选区域“s-t”图线与拟合图线基本上重合（如图），也就说明了位移与时间的线性关系，拟合直线的斜率即为运动物体的速度。

6．点击平台上方的保存按钮，可以图像文件的形式将当前的实验结果保存下来。

7．再次点击“开始记录”，即重新开始新的实验探究。

8．实验结束，点击“返回”退出该软件；并注意关闭位移传感器发射模块的电源开关。

【数据分析】

1．如s—t图象呈曲线，表明什么？呈直线呢？

2．能否根据s—t图象写出其方程？

3．在s—t图象中，物体运动的速度是通过什么来实现的？

4．能否根据s—t图象画出物体运动的v—t图象？

5．在v—t图象中，s是如何体现的？

【注意】

1．软件规定：选择区域的起始点位于结束点之前。

2．分组实验时，不同小组的位移传感器发射模块可能会产生相互干扰，用厚纸板或课本做简单遮挡即可解决这个问题。