一、實驗內容要求
提供電子版實驗講義,PPT課件和教學視頻。
1.自由落體運動:觀測不同重量小球的自由落體運動,自動識別視頻中小球位置,直觀研究其運動過程,測量重力加速度g。
2.平拋運動:直觀研究其運動過程,并可進行運動分解研究??赏ㄟ^改變發射角度,研究斜拋飛行時長與發射角度的關系。
3.驗證動量守恒定律:根據兩小球碰撞前、后速度曲線,直觀觀察碰撞前后小球速度變化,感受碰撞過程中的動量交換。
4.單擺實驗:固定擺長單擺實驗,測量振動周期,計算重力加速度。也可改變擺長,多次測量周期,經擬合得到重力加速度,并驗證擺長與周期的關系。還可研究大角度擺動中的非線性效應以及空氣阻力引起的振動衰減。
5.彈簧振子簡諧振動:可測量彈簧勁度系數、振動周期、振幅相關物理量等,可通過數據擬合分析其運動方程??筛淖儚椈少|量、振子質量,研究不同變量對振動周期的影響。
二、配置及技術參數要求
1.系統性能:速度測量誤差:優于±6% ;加速度測量誤差:優于±6%;
2.運動平面:背景范圍 :≥ 640*480 mm;背景顏色:黑色;
3.拋射器:速度范圍:0~2.5 m/s連續調節,標注檔位:4個;
4.釋放裝置:響應時間:≤0.1s;
5.高速相機:分辨率:640*480 px;
6.軟件功能:畸變校準度 ≥0.98,識別方式:SVM,小球位置識別率:≥95%。
7.數據和視頻導出:可選原始像素坐標-幀數或標準長度單位-時間數據導出,可導出速度矢量視頻
分析繪圖:s-t圖、v-t圖、頻閃圖、速度矢量視頻(提供軟件截圖功能)。