平均速度近似为瞬时速度造成系统误差的多方法研究——以倾斜气垫导轨法测量重力加速度实验设计为例

摘要：

匀变速直线运动加速度计算公式应用中,最基本的物理观念是几个物理量之间存在着"一一对应"关系.在倾斜气垫导轨法测量重力加速度实验中,滑块运动的瞬时速度无法准确测量,只能用平均速度代替,造成了公式应用中要求的物理量之间的"一一对应"关系被破坏,产生了无法克服的系统误差.本文设计了匀加速和匀减速直线运动两种实验情境,分别用控制变量法、数学解析法和图像法等多种方法研究了不同实验情境的系统误差,将系统误差分析与物理观念构建建立了联系,分析了挡光片宽度d、加速情境滑块静止释放时离第一个光电门的距离L、减速情境滑块静止时离第二个光电门距离M、两光电门间距S 和气垫导轨倾角θ等参量对该系统误差的影响,研究表明:d、S、L 或W参量对该系统误差都有影响;d 值的大小是造成该系统误差的主要因素;θ参量无影响;应用公式(1)计算重力加速度值更精确.

关键词：物理观念、平均速度、瞬时速度、系统误差

所属期刊栏目：33

分类号：G633.7;O311;TP391.9

资助基金：鲁东大学教学成果培育项目;鲁东大学教学成果培育项目

在线出版日期：2023-10-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：133-140