中正大學電機系之研究室介紹

一、實驗目的：
  1、學習利用光電閘量測物體之運動速度。
  2、利用自由落體現象量測重力加速度 g 之值。

二、實驗原理:

  我們已經學習過等加速度直線運動中物體之位移 X 與時間 t 的關係為

    X = V₀‧t + 1/2a‧t²        (式一)

  其中 V₀ 為物體之初速，a 為物體之加速度。在 t 時間的瞬時速度 V 及加速度 a 為

   V = V₀ + a‧t               (式二)

  將 式一 帶入 式二 後可以得到

   V² = V₀² + 2a‧X             (式三)

    在不考慮外界阻力的條件下，物體自某高度自由落下，重力加速度為 g，初速度 V₀ = 0，將 式三 整理可得：

   V² = 2g‧X                  (式四)

  從 式四 可知，若以V²為縱軸，X為橫軸作圖，可以得到一直線方程，而此直線之斜率即為重力加速度2g 。

三、實驗儀器:

  1、垂直支架x1

  2、光電閘固定座x2

  3、光電閘x2

  4、磁鐵

  5、小鐵球x1

  6、大塑膠球x1

  7、自由落體吸磁片

  8、PASCO

  9、尼龍繩及砝碼

四、實驗內容：

  1、架設直桿、自由落體吸磁片及磁鐵等裝置，使其能控制球體在一定之起始高度由靜止開始進行自由落體運動。(將實驗架設描述在實驗紀錄簿上)

  2、利用光電閘量測球體(小鐵球或大塑膠球)在不同位置(高度)之運動速度。(紀錄實驗數據在實驗紀錄簿上)

  3、根據 式四，由量測所得之速度與位置之關係求得重力加速度之大小。(將分析之過程及結果記錄於實驗紀錄簿上)