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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)

学号: 姓名:

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

PASCO物理实验报告斜面向下的加速度

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

PASCO物理实验报告斜面向下的加速度

PASCO物理实验报告斜面向下的加速度

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。

PASCO物理实验报告斜面向下的加速度

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。