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实验八 平均速度与瞬时速度的关系 实验目的 掌握“瞬时速度就是平均速度极限”的概念。 实验原理 选取物体运动过程中的某一段位移 s 并测量该物体在 s 内的平均速度 v。如果使 s 逐渐减小，则 v 将逐渐趋近于某一定值，该定值（平均速度的极限）即为物体运动的瞬时速度。 实验器材 朗威 DISLab 、计算机、 DISLab 力学轨道及配套小车、挡光片等。 实验装置图 同实验七。 实验过程与数据分析 1．使用 DISLab 力学轨道附件中的“ I ”型支架将两只光电门传感器固定在力学轨道一侧，将光电门分别接入数据采集器的第一、二通道； 2．将轨道的一端调高，小车上安装宽度为 置使小车及挡光片能够顺利通过并挡光； 3．打开“计算表格” ，点击“变量” ，启用“挡光片经过两个光电门的时间”功能，软件默认变量为 t12。定义“变量 s”为两光电门传感器之间的距离； 4．点击“开始” ，令小车从轨道的高端下滑，使挡光片依次通过两光电门； 5．保持靠近小车起点的光电门位置不变，逐次移动另一只光电门向其靠近，手动输入 两只光电门之间的距离 s，令小车从同一位置下滑，测量多次后点击“停止” ； 6．点击“公式” ，选择力学公式库中的“平均速度” ，正确选择公式变量，得出实验结果（图 8-1，单位 m/s）； 0.020m 的“ I ”型挡光片，调整光电门的位 1 / 2 图 8-1 s 逐渐减小时平均速度向定值的趋近 7．观察可见，随着 s 或 t12 值的减小，速度越来越趋近于某个定值，该定值即为小车通过第一只光电门时瞬时速度； 8．点击“绘图” ，选取 X 轴为位移“ s”，Y 轴为平均速度“ v”，点击“拟合”，选取“线性拟合”，得拟合图线（图 8-2）。由该图线的直线方程： “ y=0.2947x+0.5334 ”，得其在 Y 轴上的截距为 0.533。该截距的物理意义即为小车通过第一只光电门时的瞬时速度。 图 8-2 测量数据的线性拟合 建议： 本实验亦可使用朗威 ? DISLab 教材专用软件来作， 此时使用一只光电门即可。 详见《用户手册》“瞬时速度的测定”实验。 2 / 2 本文来源：https://www.dywdw.cn/bb86524b67ce0508763231126edb6f1afe0071aa.html
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2022-11-04
