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gsinθ,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)at2,所以加速度可由下式计算
根据加速度与sinθ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。
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