气垫导轨上的实验(综合)

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M.气垫导轨综合实验.05

M.气垫导轨综合实验.05

实验名称气垫导轨综合实验一、前言气垫导轨技术是20世纪70年代才发展起来的一项新技术,它在机械,电子纺织,运输等工业生产中已有广泛应用。

它在各项应用(如空气轴泵、气垫船、气垫运输线等)中都充分显示了几乎无摩擦的特点。

由于摩擦的存在,力学实验的误差往往很大,甚至使某些力学实验无法进行。

采使气垫技术可克服摩擦的影响。

由于气垫的漂浮总作用,物体在导轨上运动时,它与气垫面的实际不发生任何接触,这就大大减少了运动时摩擦阻力。

可对一些力学现象和过程进行交精密的定量研究。

二、教学目标1、了解气垫导轨的基本结构与原理,掌握气垫导轨的调平方法。

2、学习气垫导轨和电子计时仪的使用方法。

3、学习用运用气垫导轨验证有关物理规律。

4、用电压输出法测量热敏电阻的温度系数。

三、教学重点1、掌握计时测速仪的使用方法。

四、教学难点1、掌握气垫导轨的调平方法。

五、实验原理验证动量守恒定律指出,如果系统所受的和外力为零,则该系统的总动量保持不变。

如果系统所受的合外力在某个方向的分力为零,则此系统的总动量在该方向守恒。

考虑在水平气垫导轨上质量分别为m1和m2的两个滑块,由于气垫的漂浮作用,它们受到的摩擦力可以忽略不计。

它们在平直的气垫导轨上沿直线方向发生碰撞,碰撞前的速度分别为v 10和v 20,碰撞后的速度分别为v 1和v 2,根据动量守恒定律1102201122m v m v m v m v +=+ (1)实验测出 m 1、m 2、v 10、v 20、v 1、v 2,就可验证动量守恒定律。

1、弹性碰撞弹性碰撞的特点是碰撞前后系统的动量守恒,机械能也守恒,因此有(2) 联立式(1)和式(2),求解得102021v v v v -=- (3)式(3)表明两滑块弹性碰撞前的接近速度(1020v v -),等于它们碰撞后分离速度(21v v -)。

若m 1=m 2,v 20=0,由(1)、(2)、(3)式解出12100v v v ==,即两滑块彼此交换速度。

气垫导轨实验报告数据记录表

气垫导轨实验报告数据记录表

气垫导轨实验报告数据记录表
气垫导轨实验是一种常用的物理实验,用于测试导轨的承载能力和稳定性。

以下是一份可能的数据记录表:
| 实验名称 | 气垫导轨 |
| --- | --- |
| 实验目的 | 测试气垫导轨承载能力和稳定性 |
| 实验材料 | 气垫导轨、鼠标、桌子 |
| 实验步骤 | 1. 将鼠标放在气垫导轨上;2. 施加一定的负
载;3. 检查导轨是否受到损坏 |
| 实验数据 |
| |
| 负载 | 千克 |
| |
| 测试时间 | 秒 |
| |
| 损坏情况 | 没有损坏、有轻微裂缝、严重裂缝 | 通过记录这些实验数据,可以评估气垫导轨的承载能力和稳定性,并确定是否需要进行进一步的修复或更换。

同时,记录实验结果可以帮助分析实验过程中的影响因素,并探索更有效的实验方法。

气垫导轨实验报告

气垫导轨实验报告

气垫导轨实验报告随着科技的发展,各行各业都在不断探索创新的可能性。

在工业领域,运输是一个重要的环节。

为了提高物品的运送效率和安全性,人们一直在寻找更加先进的运输方式。

气垫导轨技术就是其中一种新颖且备受关注的技术。

本次实验旨在探究气垫导轨在实际应用中的性能和效果。

一、实验目的本次实验的目的是验证气垫导轨技术的可行性和优势。

通过搭建实验平台,观察气垫导轨在运输过程中的表现,分析其优势和不足之处,为未来的应用提供参考。

二、实验原理气垫导轨是一种基于气体压力原理的运输技术。

它利用气体流动产生的气流垫,在导轨上形成一层气垫,使物体能够在上面滑动,减少摩擦力。

在实验中,我们将利用风机产生的强气流,在导轨上形成气垫,通过将物体放置在气垫上进行运动。

三、实验材料和设备1. 气垫导轨:采用高强度材料制成的导轨,具有优异的耐压性能。

2. 风机:用于产生高速气流,形成均匀的气垫。

3. 物体:我们选取了不同质量和形状的物体,用于对比实验。

4. 实验仪器:包括计时器、测量仪器等。

四、实验步骤1. 搭建实验平台:首先,将气垫导轨与风机进行固定,确保风机可以正常工作,产生强气流。

然后,将各种不同质量和形状的物体放置在导轨上。

2. 开始实验:打开风机,产生气垫。

利用计时器记录每个物体在气垫上运动的时间,并观察其运动轨迹。

3. 数据分析:根据实验数据,比较不同物体在气垫导轨上的运动时间。

进一步观察轨迹差异,并探究气垫导轨对不同形状物体的适应性。

五、实验结果和讨论通过实验观察和数据分析,我们得出了一些重要的结论。

首先,利用气垫导轨进行运输可以显著减少物体的摩擦力。

在实验中,我们发现物体在气垫导轨上运动的速度明显高于在传统导轨上的速度。

这主要得益于气垫导轨上形成的气垫,可以减少物体与导轨接触面积,进而降低摩擦力。

其次,气垫导轨对不同形状物体的适应性较好。

在实验中,我们选择了不同质量和形状的物体,发现它们在气垫导轨上都能够平稳运动。

这表明气垫导轨技术具有一定的普适性,可以适用于不同类型的物体运输。

实验——用气垫导轨验证动量守恒定律

实验——用气垫导轨验证动量守恒定律
通过两个挡光片的∆1、∆
x
1 ;
t1
x
2 ;
t2
两种∆规格:1cm,3cm
9
数据记录
m110 m2 20 m11 m2 2
一、完全非弹性碰撞:
碰撞后两个物体粘在一起运动的碰撞,即v1=v2
m110 m2 20 (m1 m2 )
动量守恒,动能不守恒
气垫导轨上的两个物体碰撞过程前后,在水平方向的合外力
等于零,因此水平方向的总动量碰撞前后应该守恒
即 碰撞前的动量 m110 m2 20 m11 m2 2 碰撞后的动量
只要测出物体的质量m1、m2和碰撞前后的速度v1 、v2就可以验
证碰撞前后的动量是否相等
8
速度的测量
功能设定到“碰撞”, 读出
的质量
挡光

压缩空

气垫导轨侧视图
数字毫秒计
测物体运动
的时间
6
实验内容
1.仪器(气垫导轨)的调整
2.验证完全弹性碰撞过程的动量守恒
3.验证完全非弹性碰撞过程的动量守恒
7
动量守恒定律:如果质点或质点系的合外等零,则
质点或质点系的总动量守恒
可以通过两个物体(质点)的碰撞(弹
性或非弹性)来验证动量守恒定律
10
二、非完全弹性碰撞:动量守恒,动能守恒
m110 m2 20 m11 m2 2
11
12
思考题
1. 使用气垫导轨要注意哪些问题,
如何调平气垫导轨?
2. 如何选择挡光片的距离Δ?过
大或过小对速度的测量各有什
么影响?
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一、实验名称:实验2 气垫导轨实验

一、实验名称:实验2 气垫导轨实验

一、实验名称:实验2 气垫导轨实验二、实验目的1.掌握气垫导轨的基本原理及特点,了解气垫导轨的优缺点。

2.学习如何对气垫导轨进行调整,使其达到高精度、高可靠性要求。

3.学习气垫导轨的相关检测方法和操作规程。

三、实验内容及步骤1.实验器材:气垫导轨、加工工件、校平器、导轨检测仪。

2.实验步骤:(1)检查气垫导轨是否清洁,如果有灰尘需要清理。

(2)开启气源,调整气压,将气垫导轨调整至标准气压。

(3)将加工工件放置在气垫上,调整气垫导轨使其在工件上稳定运行。

(4)使用校平器检测气垫导轨在水平面上是否有偏差,如果有,使用螺丝微调器进行调整直至稳定。

(5)使用导轨检测仪对气垫导轨的水平度、垂直度、平面度等进行检测。

四、注意事项1.实验前需仔细查看气垫导轨的安装和使用手册,学习气垫导轨的基本原理及操作方法。

2.实验前需要检查仪器和设备的状态,确保设备完好,以免影响实验进展及结果。

3.实验中需注意安全,特别是气源压力要适当,防止气垫导轨产生危险。

4.实验后需将气垫导轨及相应设备清理干净,以便下次使用。

五、实验结果与分析实验结果如图所示,通过对气垫导轨的调整及检测,使其达到高精度、高可靠性要求。

分析原因:气垫导轨通过空气压缩产生气垫,使滑动面产生一个微弱的浮力,在极低的摩擦力下运动,具有高速、高精度和低颤振的特点。

六、实验总结通过本次实验,我深刻了解了气垫导轨的基本原理及特点,掌握了如何对气垫导轨进行调整和检测,提高了操作技能。

在实验过程中,我发现气垫导轨具有运动速度快、精度高、维护成本等方面的优点,但也存在着一定的局限性,如高空间要求、对空气质量要求高等。

通过本次实验,我不仅提高了实验操作能力,同时也对气垫导轨的应用范围有了更深刻的认识。

气垫导轨实验

气垫导轨实验

实验论文2009-2010学年度(第二学期)题目:气垫导轨上的实验学院:物理与电子工程学院专业:物理学学生姓名:***指导教师:莫海长刘永宏学生编号:200872010138 普通物理力热学实验室综合设计实验小论文——气垫导轨上的实验(重力加速度、动量守恒、机械能守恒、牛顿第二定律)摘要:气垫导轨实验中的运动物体为滑行器(又称滑块),测量需要光电门和电脑计数器。

滑行器上部有五条“T”形槽,可用螺钉和螺帽方便地在槽上固定光电门。

下面的两条“T”形槽的中心正好通过滑行器的质心,在这两条槽的两端安装碰撞器或挂钩,可使滑行器在运动过程中所受外力通过质心。

在这两条槽的中部加装配重块后滑行器的质心不会改变高度。

利用气垫导轨装置可以做很多力学实验,如测量物体的速度,验证牛顿第一定律;测量物体的加速度,验证牛顿第二定律;测量重力加速度;研究动量守恒定律;研究机械能守恒定律等.关键词:气垫导轨重力加速度动量守恒机械能守恒牛顿第二定律动量百分差能量百分差Ⅰ 气垫导轨简介(Air Track Profile )气垫导轨是一种现代化的力学实验仪器。

它利用小型气源将压缩空气送入导轨内腔。

空气再由导轨表面上的小孔中喷出,在导轨表面与滑行器内表面之间形成很薄的气垫层。

滑行器就浮在气垫层上,与轨面脱离接触,因而能在轨面上做近似无阻力的直线运动,极大地减小了以往在力学实验中由于摩擦力引起的误差。

使实验结果接近理论值。

配用数字计时器或高压电火花计时器记录滑行器在气轨上运动的时间,可以对多种力学物理量进行测定,对力学定律进行验证。

气垫导轨按其直线度是否可调分为普通式(不可调式)和可调式两种型式。

该产品以轨面长度为主参数。

主参数系列有800毫米、1200毫米、1500毫米和2000毫米四种,前两种规格适合中学物理实验使用。

气垫导轨还可以按照其所需的工作压强和滑行器质量分为高气压、重滑行器及低气压、轻滑行器两类。

前者性能好,但价格略高,后者性能稍差,价格较低。

气垫导轨上的实验

气垫导轨上的实验

实验五气垫导轨上的实验【实验简介】力学实验中,摩擦力的存在使实验结果的分析处理变得很复杂。

采用气垫技术能大大地减小物体之间的摩擦,使得物体作近似无摩擦的运动,因此在机械、纺织、运输等工业领域都得到了广泛的应用。

利用气垫技术制造的气垫船、气垫输送线、空气轴承等,可以减小机械摩擦,从而提高速度和机械效率,延长使用寿命。

在物理实验中采用现代化的气垫技术,可使物体在气垫导轨上运动,由于气垫可以把物体托浮使运动摩擦大大减小,从而可以进行一些精确的定量研究以及验证某些物理规律。

气垫船之父—克里斯托弗·科克雷尔英国电子工程师(1910——1999)克里斯托弗·科克雷尔在船舶设计中发现海水的阻力降低了船只的速度,于是兴起了要“把船舶的外壳变为一层空气”的念头。

1953年,他利用这个原理制造了一条船,从船底一排排的喷气缝射出空气,形成气垫把船承托起来,即气垫船。

可以说他是气垫技术创始人。

气垫技术现已广泛应用于各方面。

实验实习一测量速度、加速度及验证牛顿第二定律【实验目的】1、熟悉气垫导轨和电脑计时器的调整和操作;图5-1(a)气垫船(b)科克雷尔2、学习在低摩擦条件下研究力学问题的方法;3、用气垫导轨测速度、重力加速度,验证牛顿第二定律。

【实验仪器及装置】气垫导轨(QG-5-1.5m型)及附件、电脑通用计数器(MUJ-6B型)、光电门、气源(DC-2B 型)、电子天平(YP1201型)、游标卡尺(0.02mm)及钢卷尺(2m)等气垫导轨是一个一端封闭的中空长直导轨,导轨采用角铝合金型材,表面有许多小气孔,压缩空气从小孔喷出,在物体滑块和导轨间产生0.05~0.2mm厚的空气层,即气垫。

为了加强刚性,不易变形,将角铝合金型材固定在工字钢上,导轨长度在1.2~2.0m之间,导轨面宽40mm上面两排气孔孔径0.5~0.9mm。

全套设备包括导轨、起源、计时系统三大部分。

结构如图5-1-1所示。

光电门角铝合金型材轨面反冲弹簧工字钢底座进气管图5-1-1 气垫导轨实物图【实验原理】1、瞬时速度的测量物体作直线运动,在t ∆时间内经过的位移为x ∆,则物体在t ∆时间内的平均速度为t xv ∆∆=,当t ∆0→,我们可得到瞬时速度 tx v t ∆∆=→∆0lim 。

大学物理实验气垫导轨实验报告精品版

大学物理实验气垫导轨实验报告精品版

大学物理实验气垫导轨实验报告精品版实验名称:气垫导轨实验实验目的:通过实验了解和掌握气垫导轨的原理、特点和应用,提高学生实验操作能力和实验报告写作能力。

实验原理:气垫导轨是利用气体分子的运动原理,将气体从一个或多个孔洞中排出,使气垫生成在工件底部和导轨之间,从而实现无接触摩擦、平稳运动的导轨。

气垫导轨由工件和导轨组成,导轨表面通常有一定的孔径,气体从孔洞中排出,形成气垫。

气垫的高度与气体流量、孔洞气压、孔洞大小、导轨表面粗糙度等因素有关。

当导轨与工件接触时,气垫承载工件重量,实现平稳运动。

实验器材:气垫导轨实验装置、计算机、数据采集卡、气缸控制箱等。

实验步骤:1. 检查气垫导轨实验装置是否正常。

2. 将实验样品放在导轨上,打开气体源并打开气缸控制箱。

3. 调节气缸控制箱的气缸活塞行程,调整气缸制动阀和气垫导轨之间的气压差,以控制气垫高度和工件负荷。

4. 通过计算机和数据采集卡,记录气垫导轨运动数据,包括运动距离、速度、加速度等。

5. 关闭气缸控制箱和气体源,取下实验样品。

6. 计算并分析实验数据,撰写实验报告。

实验结果:通过实验操作和数据记录,我们发现,气垫导轨具有以下特点:1. 无接触摩擦,使工件平稳运动。

2. 相对于其他导轨,气垫导轨具有更好的耐磨性和稳定性。

3. 气垫导轨有很好的自适应性,可适应不同工况下的工件负荷。

实验结论:气垫导轨是一种先进的高精度导轨,广泛应用于高速铁路、航空航天、精密机械等领域。

通过本次实验,我们掌握了气垫导轨的原理和特点,对实现高精度运动具有一定的指导意义。

实验报告写作要点:1. 实验目的和原理:阐述实验的基本目的和所用到的理论基础。

2. 实验步骤:描述实验步骤,包括器材使用、操作流程和数据采集等。

3. 实验结果和结论:分析实验数据,得出实验结果和结论。

4. 总结和展望:对实验结果进行总结,提出今后进一步开展研究的展望和建议。

实验报告要求:1. 实验报告要求内容详实、结构合理、论证充分、语言简明。

气轨导轨上的实验物理实验

气轨导轨上的实验物理实验

气轨导轨上的实验——测量速度、加速度及验证牛顿第二运动定律一、实验目的1、学习气垫导轨和电脑计数器的使用方法。

2、在气垫导轨上测量物体的速度和加速度,并验证牛顿第二定律。

3、定性研究滑块在气轨上受到的粘滞阻力与滑块运动速度的关系。

二、实验仪器气垫导轨(QG-5-1.5m)、气源(DC-2B 型)、滑块、垫片、电脑计数器(MUJ-6B型)、电子天平(YP1201型)、标卡尺(0.02mm )、钢卷尺(2m )。

三、实验原理1、采用气垫技术,使被测物体“漂浮”在气垫导轨上,没有接触摩擦,只用气垫的粘滞阻力,从而使阻力大大减小,实验测量值接近于理论值,可以验证力学定律。

2、电脑计数器(数字毫秒计)与气垫导轨配合使用,使时间的测量精度大3xv t∆=∆x t ∆∆4过1s 、s 离s ∆a =速度和加速度的计算程序已编入到电脑计数器中,试演时也可通过按相应的功能和转换按钮,从电脑计数器上直接读出速度和加速度的大小。

5、牛顿第二定律得研究若不计阻力,则滑块所受的合外力就是下滑分力,sin hF mg mg Lθ==。

假定牛顿第二定律成立,有h mgma L =理论,ha g L=理论,将实验测得的a 和a 理论进行比较,计算相对误差。

如果误差实在可允许的范围内(<5%),即可认为a a =理论,则验证了牛顿第二定律。

(本地g 取979.5cm/s 2) 6、定性研究滑块所受的粘滞阻力与滑块速度的关系实验时,滑块实际上要受到气垫和空气的粘滞阻力。

考虑阻力,滑块的动力学方程为h mg f ma L -=,()hf mg ma m a a L =-=理论-,比较不同倾斜状态下的平均阻力f 与滑块的平均速度,可以定性得出f 与v 的关系。

四、实验内容与步骤1、将气垫导轨调成水平状态先“静态”调平(粗调),后“动态”调平(细调),“静态”调平应在工作区间范围内不同的位置上进行2~3次,“动态”调平时,当滑块被轻推以50cm/s 左右的速度(挡光宽度1cm ,挡光时间20ms 左右)前进时,通过两光电门所用的时间之差只能为零点几毫秒,不能超过1毫秒,且左右来回的情况应基本相同。

气垫导轨实验报告6篇

气垫导轨实验报告6篇

气垫导轨实验报告6篇气垫导轨实验报告 (1)1.设计方案(1)写出实验原理(推导周期公式及如何计算k和m0 ).由滑块所受合力表达式证明滑块运动是谐振动.给出不计弹簧质量时的T.给出考虑弹簧质量对运动周期的影响,引入等效质量时的T.实验中,改变滑块质量5次,测相应周期.由此,如何计算k和m0 ?(2)列出实验步骤.(3)画出数据表格.2.测量3.进行数据处理并以小论文形式写出实验报告(1)在报告中,要求有完整的实验原理,实验步骤,实验数据,数据处理和计算过程.(2)明确给出实验结论.两弹簧质量之和M= 10-3㎏ = N/m = 10-3㎏i m10-3㎏ 30Ts T2s2 m010-3㎏ i m10-3㎏ 20Ts T2s2 m010-3㎏ KN/m1 42 53 64.数据处理时,可利用计算法或作图法计算k和m0的数值,并将m0与其理论值 M0=(1/3)M( M为两弹簧质量之和)比较, 计算其相对误差 .究竟选取哪种数据处理方法自定.书中提示了用计算法求k和 m0的方法.若采用,应理解并具体化.气垫导轨实验报告 (2)1 阿氏(Alsevers)液配制称量葡萄糖2.05g、柠檬酸钠0.8g、柠檬酸0.055g、氯化钠0.42g,加蒸馏水至100mL,散热溶解后调pH值至6.1,69kPa 15min高压灭菌,4℃保存备用。

(3.8%枸橼酸钠(3.8g枸橼酸钠,100ml超纯水),101 kPa,20min高压灭菌,4℃保存备用,保存期1个月)。

2 10%和1%鸡红细胞液的制备2.1采血用注射器吸取阿氏液约1mL(3.8%枸橼酸钠),取至少2只SPF鸡(如果没有SPF鸡,可用常规试验证明体内无禽流感和新城疫抗体的鸡),采血约2~4mL,与阿氏液混合(3.8%枸橼酸钠),放入装10mL阿氏液(生理盐水)的离心管中混匀。

2.2 洗涤鸡红细胞将离心管中的血液经1500~1800 r/min 离心8分钟,弃上清液,沉淀物加入阿氏液(生理盐水),轻轻混合,再经1500~1800 r/min离心8分钟,用吸管移去上清液及沉淀红细胞上层的白细胞薄膜,再重复2次以上过程后,加入阿氏液20 mL(生理盐水),轻轻混合成红细胞悬液,4℃保存备用,不超过5天。

(整理)实验八用气垫导轨验证动量守恒定律.

(整理)实验八用气垫导轨验证动量守恒定律.

实验八 用气垫导轨验证动量守恒定律[实验目的]1.观察弹性碰撞和完全非弹性碰撞现象。

2.验证碰撞过程中动量守恒和机械能守恒定律。

[实验仪器]气垫导轨全套,MUJ-5C/5B 计时计数测速仪,物理天平。

[实验原理]设两滑块的质量分别为m 1和m 2,碰撞前的速度为10v 和20v ,相碰后的速度为1v 和2v 。

根据动量守恒定律,有2211202101v m v m v m v m +=+ (1) 测出两滑块的质量和碰撞前后的速度,就可验证碰撞过程中动量是否守恒。

其中10v 和20v 是在两个光电门处的瞬时速度,即∆x /∆t ,∆t 越小此瞬时速度越准确。

在实验里我们以挡光片的宽度为∆x ,挡光片通过光电门的时间为∆t ,即有220110/,/t x v t x v ∆∆=∆∆=。

实验分两种情况进行:1. 弹性碰撞两滑块的相碰端装有缓冲弹簧,它们的碰撞可以看成是弹性碰撞。

在碰撞过程中除了动量守恒外,它们的动能完全没有损失,也遵守机械能守恒定律,有2222112202210121212121v m v m v m v m +=+ (2) (1)若两个滑块质量相等,m 1=m 2=m ,且令m 2碰撞前静止,即20v =0。

则由(1)、 (2)得到1v =0, 2v =10v 即两个滑块将彼此交换速度。

(2)若两个滑块质量不相等,21m m ≠,仍令20v =0,则有 2211101v m v m v m += 及2222112101212121v m v m v m += 可得1021211v m m m m v +-=, 1021122v m m m v +=当m 1>m 2时,两滑块相碰后,二者沿相同的速度方向(与10v 相同)运动;当m 1< m 2时,二者相碰后运动的速度方向相反,m 1将反向,速度应为负值。

2. 完全非弹性碰撞将两滑块上的缓冲弹簧取去。

在滑块的相碰端装上尼龙扣。

实验5-1气垫导轨上的实验

实验5-1气垫导轨上的实验

第五章 综合与提高实验实验5-1 气垫导轨上的实验气垫导轨是一种摩擦力很小的力学实验装置。

它通过导轨表面喷气小孔喷出的压缩空气,使导轨表面与滑块之间形成一层很薄的空气膜(或称气垫),将滑块从导轨面上托起。

这样,滑块运动时的接触摩擦力可以忽略不计,仅有很小的粘滞阻力和周围空气的阻力,可将滑块运动看成“无摩擦”的运动,因而被广泛应用于测量速度、加速度以及验证牛顿运动定律和动量守恒定律等力学实验中。

【实验目的】1.学会使用气垫导轨和MUJ-5B 计时计数测速仪。

2.在完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞两种情形下验证动量守恒定律。

【实验器材】气垫导轨、MUJ-5B 计时计数测速仪、滑块、配重块、砝码、气源等。

【实验原理】 1.验证牛顿第二定律将系有重物(砝码盘和砝码)的细线跨过水平气轨一端的轻滑轮,与浮在气轨上的一个装有“凹”形挡光片的滑块相连,如图5-1-1所示。

在略去摩擦力、不计滑轮和线的质量、线不伸长的条件下,根据牛顿第二定律,则有a m F g m 22=- (5-1-1)a m F 1= (5-1-2)上两式中,1m 为滑块的质量;2m 为砝码盘和砝码的质量;F 为细线的张力; a 为物体的加速度。

由式(5-1-1)和式(5-1-2)易得a m m g m )(212+=。

令212,m m m g m W +==,则 ma W = (5-1-3) 式中,W 为砝码盘和砝码的重力;m 为系统(包括滑块、砝码盘和砝码)的总质量。

式(5-1-3)表明,若保持系统的质量m 不变,物体运动的加速度a 与所受的外力W 成正比。

若保持物体所受外力W 不变,则物体运动的加速度a 与系统的质量m 成反比。

本实验将验证这一结论,其关键是利用光电门计时系统来测加速度。

2.验证动量守恒定律如果系统不受外力或所受外力的矢量和为零,则系统总动量的大小和方向保持不变,这一结论称为动量守恒定律。

本实验研究两个滑块在水平气轨上沿直线发生对心碰撞的过程,如图5-1-2所示。

物体运动规律气垫导轨实验报告

物体运动规律气垫导轨实验报告

物体运动规律气垫导轨实验报告实验报告:气垫导轨下物体运动规律的研究摘要:本实验旨在研究气垫导轨下物体的运动规律,通过实验数据的收集和分析,得出物体在气垫导轨上的运动规律,以及气垫导轨对物体运动的影响,实验结果表明,气垫导轨可以大大减小摩擦力,使物体在导轨上具有更快的运动速度和更远的运动距离。

引言:物体的运动规律一直是物理学的研究重点之一,而摩擦力是影响物体运动的重要因素之一。

为了研究物体在摩擦力的影响下的运动规律,科学家们提出了气垫导轨的概念。

气垫导轨可以通过气压的控制减少物体与导轨之间的摩擦力,从而使物体在导轨上具有更快的运动速度和更远的运动距离。

实验步骤:1.实验仪器:气垫导轨、物体、计时器、测角器、测量尺。

2.实验过程:首先,将气垫导轨放置在水平位置上,并将气垫导轨的气压调至适当的值。

接着,将物体放置在导轨上,并用计时器测量物体从导轨的一端到另一端的时间。

在测量过程中,要注意记录物体的起始位置和终止位置,以便计算物体的运动距离。

最后,使用测角器和测量尺来测量物体的运动角度和运动距离。

3.实验数据处理:通过实验数据的收集和分析,可以得出物体在气垫导轨上的运动规律,以及气垫导轨对物体运动的影响。

实验结果:在实验中,我们分别测量了气垫导轨下物体的运动时间、运动角度和运动距离。

实验结果表明,气垫导轨可以大大减小摩擦力,使物体在导轨上具有更快的运动速度和更远的运动距离。

物体的质量越大,运动时间、运动角度和运动距离也越大。

这是因为物体的质量越大,其惯性也越大,摩擦力对其影响也越小。

此外,随着物体的运动角度增加,物体的运动速度也越快,运动距离也越远。

结论:通过本实验的数据分析,可以得出以下结论:1.气垫导轨可以大大减小摩擦力,使物体在导轨上具有更快的运动速度和更远的运动距离。

2.物体的质量越大,其惯性也越大,摩擦力对其影响也越小。

3.随着物体的运动角度增加,物体的运动速度也越快,运动距离也越远。

综上所述,本实验研究了气垫导轨下物体的运动规律,通过实验数据的收集和分析,得出了物体在气垫导轨上的运动规律,以及气垫导轨对物体运动的影响。

[整理]气垫导轨实验

[整理]气垫导轨实验

气垫导轨上的实验(综合)气垫导轨的基本原理是在导轨的轨面与滑块之间产生一层薄薄的气垫,使滑块“漂浮”在气垫上,从而消除了接触摩擦。

虽然仍然存在着空气的粘滞阻力,但由于它极小,可以忽略不计,所以滑块的运动几乎可以视为无摩擦运动。

由于滑块作近似的无摩擦运动,再加上气垫导轨与电脑计数器配套使用,时间的测量可以精确到0.01ms (十万分之一秒),这样, 就使气垫导轨上的实验精度大大提高,相对误差小,重复性好。

利用气垫导轨装置可以做很多力学实验,如测量物体的速度,验证牛顿第一定律;测量物体的加速度,验证牛顿第二定律;测量重力加速度;研究动量守恒定律;研究机械能守恒定律等等。

一、测量物体的速度,研究牛顿第一运动定律 (这部分内容见教材)二、测量物体的加速度,研究牛顿第二运动定律 (这部分内容见教材) 三、测量重力加速度 实验目的:1、学习气垫导轨和电脑计数器的使用方法。

2、用气垫导轨装置测量本地的重力加速度。

实验仪器:气垫导轨(QG —1.5mm )、气源(DC —2D )、滑块、垫片、光电门、电脑计数器(MUJ —6B )、游标卡尺(0.02mm )、卷尺(2m )。

实验原理:先将导轨调节成水平状态,然后再用垫片将导轨垫成倾斜状态。

设垫片高度为H ,导轨单脚螺丝到双脚螺丝连成的距离为L,滑块在导轨上所受的粘滞阻力忽略不计,则导轨所受的合外力就是重力的下滑分力,为:sin HF mg mgLθ==。

又根据牛顿第二定律,有F ma =,即Hmgma L=,所以 L g aH=。

实验时,在H不变的条件下多测几组a ,取平均值a ,则L g a H=。

实验内容与步骤:1、将气垫导轨调成水平状态先粗调(静态调平),后细调(动态调平)。

2、依次在单脚螺丝下垫1块垫片、2块垫片、3块垫片、4块垫片,逐渐改变倾斜高度H,并用卡尺测量H。

对于每个H都测4次a,取a,求g。

然后比较4个g,看它们与本地g的公认值的差别,哪一个与公认值相差最小。

在气垫导轨上测加速度的实验报告

在气垫导轨上测加速度的实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除在气垫导轨上测加速度的实验报告篇一:大学物理实验气垫导轨实验报告气轨导轨上的实验——测量速度、加速度及验证牛顿第二运动定律一、实验目的1、学习气垫导轨和电脑计数器的使用方法。

2、在气垫导轨上测量物体的速度和加速度,并验证牛顿第二定律。

3、定性研究滑块在气轨上受到的粘滞阻力与滑块运动速度的关系。

二、实验仪器气垫导轨(Qg-5-1.5m)、气源(Dc-2b型)、滑块、垫片、电脑计数器(muJ-6b型)、电子天平(Yp1201型)三、实验原理1、采用气垫技术,使被测物体“漂浮”在气垫导轨上,没有接触摩擦,只用气垫的粘滞阻力,从而使阻力大大减小,实验测量值接近于理论值,可以验证力学定律。

2、电脑计数器(数字毫秒计)与气垫导轨配合使用,使时间的测量精度大3v??x?t?x?t4过s1、s离?sa?速度和加速度的计算程序已编入到电脑计数器中,实验时也可通过按相应的功能和转换按钮,从电脑计数器上直接读出速度和加速度的大小。

5、牛顿第二定律得研究若不计阻力,则滑块所受的合外力就是下滑分力,F?mgsin??mg定牛顿第二定律成立,有mgh。

假Lhh?ma理论,a理论?g,将实验测得的a和a理论进LL行比较,计算相对误差。

如果误差实在可允许的范围内(<5%),即可认为(本地g取979.5cm/s2)a?a理论,则验证了牛顿第二定律。

6、定性研究滑块所受的粘滞阻力与滑块速度的关系实验时,滑块实际上要受到气垫和空气的粘滞阻力。

考虑阻力,滑块的动力hh学方程为mg?f?ma,f?mg?ma?m(a理论-a),比较不同倾斜状态下的LL平均阻力f与滑块的平均速度,可以定性得出f与v 的关系。

四、实验内容与步骤1、将气垫导轨调成水平状态先“静态”调平(粗调),后“动态”调平(细调),“静态”调平应在工作区间范围内不同的位置上进行2~3次,“动态”调平时,当滑块被轻推以50cm/s左右的速度(挡光宽度1cm,挡光时间20ms左右)前进时,通过两光电门所用的时间之差只能为零点几毫秒,不能超过1毫秒,且左右来回的情况应基本相同。

气垫导轨实验.doc

气垫导轨实验.doc

气垫导轨实验气垫导轨是一种阻力极小的力学实验装置。

它利用气源将压缩空气打入导轨型腔,再由导轨表面上的小孔喷出气流,在导轨与滑行器之间形成很薄的气膜,将滑行器浮起,并使滑行器能在导轨上作近似无阻力的直线运动。

气垫导轨表面小孔喷出的压缩空气,将滑行器浮起,使运动时的接触摩擦阻力大为减小,从而可以进行一些较为精确的定量研究。

工业上利用气垫技术,还可以减少机械或器件的磨损,延长使用寿命,提高速度和机械效率,所以,气垫技术在机械、纺织、运输等工业生产中得到广泛应用,如气垫船、空气轴承、气垫输送线等。

利用气垫导轨可以实现的实验项目有很多,主要有:1、测定匀加速直线运动的速度,并验证匀加速直线运动公式;2、验证动量定理和动量守恒定律;3、验证机械能守恒定律;4、弹簧振子的运动规律;5、受迫振动----振子质量与共振,频率和振幅的关系;6、物体在液体中的运动;7、可变质量的牛顿第二定律。

【仪器介绍】滑块图1 气垫导轨一、导轨部分1、导轨是用一根平直、光滑的三角形铝合金制成,固定在一根刚性较强的钢梁上。

导轨长为1.5m,轨面上均匀分布着孔径为0.6mm的两排喷气小孔,导轨一端封死,另一端装有进气嘴。

气泵将压缩空气送入空腔管后,再由小孔高速喷出。

托起滑行器,滑行器漂浮的高度,视气流大小及滑行器重量而定。

为了避免碰伤,导轨两端及滑轨上都装有弹射器。

在导轨上安放滑块,在导轨下装有调节水平用的底脚螺丝和用于测量光电门位置的标尺。

双脚端的螺钉用来调节轨面两侧线高度,单脚端螺钉用来调节导轨水平。

或者将不同厚度的垫块放在导轨底脚螺钉下,以得到不同的斜度。

滑轮和砝码用于对滑行器施加外力。

整个导轨通过一系列直立的螺杆安装在口字形铸铝梁上。

2、滑块是导轨上的运动物体,是由长约0.100—0.300米的角铝做成的。

其角度经过校准,内表面经过细磨,与导轨的两个上表面很好吻合。

当导轨的喷气小孔喷气时,在滑块和导轨之间形成一层厚约0.05-0.20mm流动的空气薄膜—气垫(气垫厚度由滑块重量确定)。

在气垫导轨上测加速度的实验报告

在气垫导轨上测加速度的实验报告

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2、在气垫导轨上测量物体的速度和加速度,并验证牛顿第二定律。

3、定性研究滑块在气轨上受到的粘滞阻力与滑块运动速度的关系。

二、实验仪器气垫导轨(Qg-5-1.5m)、气源(Dc-2b型)、滑块、垫片、电脑计数器(muJ-6b型)、电子天平(Yp1201型)三、实验原理1、采用气垫技术,使被测物体“漂浮”在气垫导轨上,没有接触摩擦,只用气垫的粘滞阻力,从而使阻力大大减小,实验测量值接近于理论值,可以验证力学定律。

2、电脑计数器(数字毫秒计)与气垫导轨配合使用,使时间的测量精度大3v??x?t?x?t4过s1、s离?sa?速度和加速度的计算程序已编入到电脑计数器中,实验时也可通过按相应的功能和转换按钮,从电脑计数器上直接读出速度和加速度的大小。

5、牛顿第二定律得研究若不计阻力,则滑块所受的合外力就是下滑分力,F?mgsin??mg定牛顿第二定律成立,有mgh。

假Lhh?ma理论,a理论?g,将实验测得的a和a理论进LL行比较,计算相对误差。

如果误差实在可允许的范围内(<5%),即可认为(本地g取979.5cm/s2)a?a理论,则验证了牛顿第二定律。

6、定性研究滑块所受的粘滞阻力与滑块速度的关系实验时,滑块实际上要受到气垫和空气的粘滞阻力。

考虑阻力,滑块的动力hh学方程为mg?f?ma,f?mg?ma?m(a理论-a),比较不同倾斜状态下的LL平均阻力f与滑块的平均速度,可以定性得出f与v 的关系。

四、实验内容与步骤1、将气垫导轨调成水平状态先“静态”调平(粗调),后“动态”调平(细调),“静态”调平应在工作区间范围内不同的位置上进行2~3次,“动态”调平时,当滑块被轻推以50cm/s左右的速度(挡光宽度1cm,挡光时间20ms左右)前进时,通过两光电门所用的时间之差只能为零点几毫秒,不能超过1毫秒,且左右来回的情况应基本相同。

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