实验二 自由落体 【实验目的】 1.研究自由落体运动规律。 2.测定当地的重力加速度。 3.掌握计算机辅助数据采集和处理系统的原理和使用方法。 4.学习使用Videocom照相机测量物体运动的原理和方法。 【实验原理】 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, Videocomi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Videocomi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：E()=)m2+mg(h-s)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。 :nyt白1的的 图(1)自由落体实验装置 44 实验二 自 由 落 体 【实验目的】 1．研究自由落体运动规律。 2．测定当地的重力加速度。 3．掌握计算机辅助数据采集和处理系统的原理和使用方法。 4．学习使用Videocom照相机测量物体运动的原理和方法。 【实验原理】 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 ( 1) 2 1 ( ) 2 E t = mv + mg h − s 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）自由落体实验装置