上海交通大学：《物理实验》精品课程教学资源（研究学习）竖直方向的一维运动

竖直方向的一维运动 一，实验室仪器设备、注意事项、实验内容 1,竖直方向的一维运动项目 ·1.1仪器介绍 Videocom.照相机是专门与计算机连接而设计的专用照相机。通过使用单线CCD,Videocom 为计算机采集数据。该设备能高精度地记录物体的线形运动。要记录一个实验物体的线形运 动，需要在物体上贴上反光箔。Videocom相机通过识别来自LED闪光照射在物体上反光箔的 反射光，并通过测量来自背景反射光的强度来识别箔的反射光，从而确定箔的位置。实验中 Videocom通过自由落体上反光箔的反光来确定物体的位置和移动，然后计算出自由落体的 速度、加速度和其它相关的物理量。在测量前必须对系统进行定标。所谓定标是指“校正象 素间距”。即使物体实际移动1米时，物体的象在屏幕标尺上移动4000格。 线性化可以进一步提高测量精度，线性化的方法是对自由落体上二个反射光箔作一个试 验测量，软件利用对二个反射光箔的测量差值自动计算出校正值，线性化后应重新进行校正。 实验实际测量的数据是s),软件缺省地计算显示v)和a(),利用公式标签可以计算和 显示感兴趣的物理量，例如：E(0=2m+mgh-S). E)是自由落体铁片的机械能，利用E)即可了解自由下落过程中铁片机械能的变化。图 (1)给出了主要实验装置

竖直方向的一维运动 一．实验室仪器设备、注意事项、实验内容 1．竖直方向的一维运动项目 z 1.1 仪器介绍 Videocom照相机是专门与计算机连接而设计的专用照相机。通过使用单线CCD，Videocom 为计算机采集数据。该设备能高精度地记录物体的线形运动。要记录一个实验物体的线形运 动，需要在物体上贴上反光箔。Videocom相机通过识别来自LED闪光照射在物体上反光箔的 反射光，并通过测量来自背景反射光的强度来识别箔的反射光，从而确定箔的位置。实验中 Videocom通过自由落体上反光箔的反光来确定物体的位置和移动，然后计算出自由落体的 速度、加速度和其它相关的物理量。在测量前必须对系统进行定标。所谓定标是指“校正象 素间距”。即使物体实际移动1米时，物体的象在屏幕标尺上移动4000格。 线性化可以进一步提高测量精度，线性化的方法是对自由落体上二个反射光箔作一个试 验测量，软件利用对二个反射光箔的测量差值自动计算出校正值，线性化后应重新进行校正。 实验实际测量的数据是 s(t) ，软件缺省地计算显示 v(t) 和 a(t) ，利用公式标签可以计算和 显示感兴趣的物理量，例如: 1 2 () ( ) 2 E t mv mg h s = t t + − . E(t) 是自由落体铁片的机械能，利用 E(t) 即可了解自由下落过程中铁片机械能的变化。图 （1）给出了主要实验装置

图(1)自由落体实验 2 供研究课题 2.1自由落体运动规律的研究，测量出当地的重力加速度。研究CCD相机的倾角及被研 究物体的转动对测量结果的影响。 22研究竖直方向的弹簧振子的阻尼运动及简谐运动，完成相关物理量的测定 注：相关内容请查看预习系统的参考资料

图（1）自由落体实验 2 供研究课题 2.1 自由落体运动规律的研究，测量出当地的重力加速度。研究 CCD 相机的倾角及被研 究物体的转动对测量结果的影响。 2.2 研究竖直方向的弹簧振子的阻尼运动及简谐运动，完成相关物理量的测定 注：相关内容请查看预习系统的参考资料

vidio.com软件的使用说明 打开电脑，双击桌面上的vidio..com软件，依次关闭弹出的如下提示对话框等 直接进入如下界面 车SMSUNG 关闭界面中央的对话框

vidio.com 软件的使用说明 打开电脑，双击桌面上的 vidio.com 软件，依次关闭弹出的如下提示对话框等 直接进入如下界面 关闭界面中央的对话框

根据下图装置， 将实验室准备的带有两条反射膜的铁板吸附于图示位置的继电器上，前后左右高低调节相机 的位置，直到界面上部出现红黑两个游标。 分别点击红、黑游标，在游标下面一栏会出现对应游标的像素值，记下对应的像素值

根据下图装置， 将实验室准备的带有两条反射膜的铁板吸附于图示位置的继电器上，前后左右高低调节相机 的位置，直到界面上部出现红黑两个游标。 分别点击红、黑游标，在游标下面一栏会出现对应游标的像素值，记下对应的像素值

点击界面上边时钟按钮右侧第一个按钮（设置按钮），出现如下对话框，进行参数设置。 YEE4C44B01 ☒ bB凸⊙■达】 81=982 4000 Settings/Fath Colikration Meoromert Stop 可 G5里Sae每 习 C Ae Elapiod Tmel。D画t Sd时3☒ Corcel LEYT00D CDACIC0EEH7 19072000 界面中央的对话框， 第一项.Measuring Parameters,如上图设置： 第三项Path Calibration,设置如下： Ist position 0m corresponds to 填入sl像素值pixils 2nd position 0.2 m corresponds to 填入s2像素值pixils 选中如下复选框 ☐Apply Calibration 第四项Formula项，点击后填写自己感兴趣的物理量。不会填时查阅帮助。 至此，完成软件的设置，点击时钟按钮，开始进行数据采集。 注意：每次使用软件，都需要对软件进行设置

点击界面上边时钟按钮右侧第一个按钮（设置按钮），出现如下对话框，进行参数设置。 界面中央的对话框， 第一项．Measuring Parameters, 如上图设置； 第三项 Path Calibration, 设置如下： 1st position 0 m corresponds to 填入 s1 像素值 pixils 2nd position 0.2 m corresponds to 填入 s2 像素值 pixils 选中如下复选框 Apply Calibration 第四项 Formula 项, 点击后填写自己感兴趣的物理量。不会填时查阅帮助。 至此，完成软件的设置，点击时钟按钮，开始进行数据采集。 注意：每次使用软件，都需要对软件进行设置