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位移傳感器在加速度測量實(shí)驗中的應用

文章出處:網(wǎng)責任編輯:作者:人氣:-發(fā)表時(shí)間:2013-12-03 18:16:00【

  [實(shí)驗目的]

  測定斜面上下滑物體的加速度,加深對加速度的理解。

  [實(shí)驗器材]

  DIS(位移傳感器、數據采集器、計算機等)、力學(xué)軌道、小車(chē)、支架等。

  [實(shí)驗裝置]

 

位移傳感器在加速度測量實(shí)驗中的應用



  [實(shí)驗原理]

  用位移傳感器結合計算機獲得v-t圖,通過(guò)圖像求加速度。在v-t圖像上取相距較遠的兩點(diǎn)A(t1,v1)與B(t2,v2),求出它們所在直線(xiàn)的斜率,即可求得加速度:

  [實(shí)驗步驟]

  1.將位移傳感器的發(fā)射器固定到小車(chē)上,接收器固定在力學(xué)軌道的頂端(木板傾斜,使小車(chē)下滑作勻加速直線(xiàn)運動(dòng))。調整接收器、發(fā)射器的位置,使其基本正對。將接收器與數據采集器相連,數據采集器與計算機相連,構成DIS實(shí)驗系統。

  2.開(kāi)啟數據采集器電源和位移傳感器發(fā)射器的電源,點(diǎn)擊教材專(zhuān)用軟件主界面上的實(shí)驗條目“測量運動(dòng)物體的加速度”,屏上將出現“v-t”坐標。

  3.將小車(chē)放到軌道高端,點(diǎn)擊“開(kāi)始記錄",令其滑下。數據采集完成,點(diǎn)擊“停止記錄”,獲得速度-時(shí)間圖像,從點(diǎn)的走向可以大致看出小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規律。

  4.拖動(dòng)滾動(dòng)條,將對應小車(chē)運動(dòng)狀態(tài)的v-t圖線(xiàn)置于顯示區域中間,點(diǎn)擊“擬合”,得出速度隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)。

  5.點(diǎn)擊“選擇區域”按鈕,確定“開(kāi)始點(diǎn)”和“結束點(diǎn)”,即可獲得該段v-t圖線(xiàn)對應的加速度值。

  多次測量得出a的平均值。

  實(shí)驗結論:

  [注意事項]:

 

位移傳感器在加速度測量實(shí)驗中的應用



  1.調節軌道傾角,重復實(shí)驗。直至屏上顯示的v-t圖像是一段傾斜直線(xiàn)時(shí),再進(jìn)入數據分析。

  2.應多次測量得出a的平均值。

  [形成性練習]

  1.圖中是DIS實(shí)驗得出的從斜面下滑的一輛小車(chē)的v-t圖像,由圖可知,小車(chē)在A(yíng)B段的運動(dòng)可看作_____運動(dòng),小車(chē)開(kāi)始運動(dòng)的時(shí)刻是________s,小車(chē)在A(yíng)B段的加速度是__________m/s2,小車(chē)在A(yíng)B段的位移是__________m。

  2.在“測定斜面上下滑物體的加速度”的實(shí)驗中,我們用傳感器結合計算機獲得圖,通過(guò)圖像求物體運動(dòng)的加速度。在圖像上取相距較遠的兩點(diǎn)A(t1,v1)與B(t2,v2),求出它們所在直線(xiàn)的,即可求得加速度a=。實(shí)驗發(fā)現,勻變速直線(xiàn)運動(dòng)物體的v-t圖像是,即反映了速度隨時(shí)間的規律。