气垫导轨测重力加速度____大学物理实验

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大一下物理实验【实验报告】 用气垫导轨研究物体的运动

大一下物理实验【实验报告】 用气垫导轨研究物体的运动

东南大学物理实验报告姓名学号指导老师日期座位号报告成绩实验名称用气垫导轨研究物体的运动目录预习报告...................................................2~5 实验目的 (2)实验仪器 (2)实验中的主要工作 (2)预习中遇到的问题及思考 (3)实验原始数据记录 (4)实验报告…………………………………………6~12 实验原理………………………………………………………实验步骤………………………………………………………实验数据处理及分析…………………………………………讨论……………………………………………………………实验目的:1、了解气垫导轨的工作原理2、掌握利用气垫导轨测量运动物体的加速度和重力加速度3、验证牛顿第二运动定律实验仪器(包括仪器型号):仪器名称型号规格生产厂家仪器编号气垫导轨和附件MUJ-6B电脑通MUJ-6B用计数器天平试验中的主要工作:实验一:1、练习通用计数器的基本使用2、调平气垫导轨:①粗调:在导轨中部相隔50cm放置两个光电门,接通气源确定导轨通气良好,然后调节导轨的调平螺钉,使滑块在导轨上保持不动或稍微左右摆动。

②细调: 设置计数器在S2功能,给滑块一个适当的初速度,观察滑块经过前后光电门的时间t1,t2,仔细调节调平螺钉,使t1 略小于t2即可。

实验二:1、打开MUJ-6B电脑通用计数器,选择加速度功能,设置挡光片宽度值2、安置光电门A和B,取S=|X B-X A|=50.0cm,在滑块上安装挡光片和小钩套,打开气源,调整导轨水平3、利用小滑块,配重块4块,砝码1只,砝码盘等附件验证a1/M的关系4、利用小滑块,配重块4块,砝码5只,砝码盘等附件验证F a的关系预习中遇到的问题及思考:1、在实验中如何调节导轨水平?答:先进行粗调,在导轨中部相隔50cm放置两个光电门,接通气源确定导轨通气良好,然后调节导轨的调平螺钉,使滑块在导轨上保持不动或稍微左右摆动。

气垫导轨测重力加速度实验报告

气垫导轨测重力加速度实验报告

琼州学院学生综合性(设计性)实验报告实验课程名称气垫导轨测重力加速度指导老师及职称何仲姓名叶佩玲学号********专业物理学班级12物理开课学期至学年学期上课时间年月日至年月日一、实验方案3、实验内容及注意事项:实验原理:物体作直线运动时,如果在△t时间间隔内,通过的位移为△x,则物体在△t的时间间隔内的平均速度V为:(1)当△t趋近于零时,平均速度的极限值就是该时刻(或是该位置)的瞬时速度。

当滑块在气垫导轨上运动时,通过测量滑块上的档光板经过光电门的档光时间△t和测量档光板的宽度△x。

即可求出滑块在△t时间内的平均速度v。

由于档光板宽度比较窄,可以把平均速度近似地看成滑块通过光电门的瞬时速度。

档光板愈窄,相应的△t就愈小,平均速度就更为准确地反映滑块在经过光电门位置时的瞬时速度。

在水平的气轨上的滑块,如果受到水平方向的恒力作用,则滑块在气轨上作匀加速度运动,分别测量滑块通过两个光电门时的初速度V1和末速度V2,并测出两个光电门的间距S,则滑块的加速度a为:在水平的气轨的倾斜度调节螺丝下面,垫进垫块。

使导轨倾斜,滑块在斜面上所受的合力为mgSinα是一个常量,因此,滑块作加速度直线运动,即:(3)式中L为导轨地脚螺丝间的距离,h为垫块的厚度。

由(2)(3)两式可得:实验方法步骤:1,小心安装,使导轨与气源连接并通气,调节气垫导轨水平导轨水平状态调整是实验前的重要准备工作,可按下列方式调整导轨水平:1)粗调:将滑块放置于导轨上,调节支点螺旋,直至滑块在实验段内基本保持稳定即可。

2)细调:轻轻推动滑块,给它一个适当的初速,观察经过两光电门G1 G2的时间。

仔细调节单脚螺丝,使t1〈t2,且满足|t1-t2/t1|〈3%,就可认为导轨已基本调成水平3)调水平后,在导轨的一端垫上一块厚1.00cm的垫块,使导轨倾斜。

4)调整光电门的位置。

将光电门S1置于标尺100.00cm处,S2置于标尺的50.00cm处,使S1 S2=50cm。

在气垫导轨上测定滑块的速度和加速度

在气垫导轨上测定滑块的速度和加速度

[实验内容和步骤]
1.调整气垫导轨水平。 打开气源,打开电脑计时仪的电源 开关,轻推滑块,观察挡光片经过两个 光电门的时间∆ t 1 和 ∆ t 2 ,如果两者差值小 于0.5ms,此时滑块基本做匀速运动,导 轨已处于水平状态。否则,需要调节底 脚螺丝,直到导轨处于水平状态。
2.验证牛顿第二定律
V = ∆ x ∆ t
∆t 很小;
V22 − V12 a= 2S
牛顿第二定律的数学描述是 F= ma 其中,F、m、a都可通过实验测定,并且可 以对它们之间的关系进行定量研究。为简便起 见,把研究过程分为两步:首先使质量m固定, 研究加速度a与外力F之间的线性关系;然后 固定外力F,研究加算出a的大小。 L
[思考题]
1.如果导轨未调水平,这对本实验的结论会有什么影 响? 2. 用平均速度代替瞬时速度对本实验中的影响如何? 3.怎样调整导轨水平?能否认为滑块经过光电门的时 间,导轨才算调平,为什么? 4.验证牛顿第二定律时,其合外力F应指什么力;质量 M是指哪几个物体的质量?怎样保证质量不变? F 答: 为 m2的重力;M为滑块和砝码及砝码托质量的和。 保证M不变,系统质量就不变。
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在气垫导轨上 测定滑块的速度和加速度
北京工业大学
原安娟
〔实验目的〕
1.观察匀速直线运动,测量滑块运动的瞬时速度。 2.测量滑块运动的加速度,验证牛顿第二定律。 3. 学习使用气轨和电脑计时器。
「实验仪器〕
气垫导轨及附件,气源,通用电脑计时器,天平。
「实验原理」
要测定物体运动的平均速度,测量物体通过 已知距离 ∆ x 所需的时间 ∆ t 就可以了。如果 测得在已知距离 S 的起点速度 V1 和终点速度 V2 , 则其加速度就可以算出来。即

大一下物理实验【实验报告】 用气垫导轨研究物体的运动

大一下物理实验【实验报告】 用气垫导轨研究物体的运动

东南大学物理实验报告姓名学号指导老师日期座位号报告成绩实验名称用气垫导轨研究物体的运动目录预习报告...................................................2~5 实验目的 (2)实验仪器 (2)实验中的主要工作 (2)预习中遇到的问题及思考 (3)实验原始数据记录 (4)实验报告…………………………………………6~12 实验原理………………………………………………………实验步骤………………………………………………………实验数据处理及分析…………………………………………讨论……………………………………………………………实验目的:1、了解气垫导轨的工作原理2、掌握利用气垫导轨测量运动物体的加速度和重力加速度3、验证牛顿第二运动定律实验仪器(包括仪器型号):仪器名称型号规格生产厂家仪器编号气垫导轨和附件MUJ-6B电脑通MUJ-6B用计数器天平试验中的主要工作:实验一:1、练习通用计数器的基本使用2、调平气垫导轨:①粗调:在导轨中部相隔50cm放置两个光电门,接通气源确定导轨通气良好,然后调节导轨的调平螺钉,使滑块在导轨上保持不动或稍微左右摆动。

②细调: 设置计数器在S2功能,给滑块一个适当的初速度,观察滑块经过前后光电门的时间t1,t2,仔细调节调平螺钉,使t1 略小于t2即可。

实验二:1、打开MUJ-6B电脑通用计数器,选择加速度功能,设置挡光片宽度值2、安置光电门A和B,取S=|X B-X A|=50.0cm,在滑块上安装挡光片和小钩套,打开气源,调整导轨水平3、利用小滑块,配重块4块,砝码1只,砝码盘等附件验证a1/M的关系4、利用小滑块,配重块4块,砝码5只,砝码盘等附件验证F a的关系预习中遇到的问题及思考:1、在实验中如何调节导轨水平?答:先进行粗调,在导轨中部相隔50cm放置两个光电门,接通气源确定导轨通气良好,然后调节导轨的调平螺钉,使滑块在导轨上保持不动或稍微左右摆动。

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。

气垫导轨测重力加速度实验报告

气垫导轨测重力加速度实验报告

琼州学院学生综合性(设计性)实验报告实验课程名称气垫导轨测重力加速度指导老师及职称何仲姓名叶佩玲学号********专业物理学班级12物理开课学期至学年学期上课时间年月日至年月日一、实验方案3、实验内容及注意事项:实验原理:物体作直线运动时,如果在△t时间间隔内,通过的位移为△x,则物体在△t的时间间隔内的平均速度V为:(1)当△t趋近于零时,平均速度的极限值就是该时刻(或是该位置)的瞬时速度。

当滑块在气垫导轨上运动时,通过测量滑块上的档光板经过光电门的档光时间△t和测量档光板的宽度△x。

即可求出滑块在△t时间内的平均速度v。

由于档光板宽度比较窄,可以把平均速度近似地看成滑块通过光电门的瞬时速度。

档光板愈窄,相应的△t就愈小,平均速度就更为准确地反映滑块在经过光电门位置时的瞬时速度。

在水平的气轨上的滑块,如果受到水平方向的恒力作用,则滑块在气轨上作匀加速度运动,分别测量滑块通过两个光电门时的初速度V1和末速度V2,并测出两个光电门的间距S,则滑块的加速度a为:在水平的气轨的倾斜度调节螺丝下面,垫进垫块。

使导轨倾斜,滑块在斜面上所受的合力为mgSinα是一个常量,因此,滑块作加速度直线运动,即:(3)式中L为导轨地脚螺丝间的距离,h为垫块的厚度。

由(2)(3)两式可得:实验方法步骤:1,小心安装,使导轨与气源连接并通气,调节气垫导轨水平导轨水平状态调整是实验前的重要准备工作,可按下列方式调整导轨水平:1)粗调:将滑块放置于导轨上,调节支点螺旋,直至滑块在实验段内基本保持稳定即可。

2)细调:轻轻推动滑块,给它一个适当的初速,观察经过两光电门G1 G2的时间。

仔细调节单脚螺丝,使t1〈t2,且满足|t1-t2/t1|〈3%,就可认为导轨已基本调成水平3)调水平后,在导轨的一端垫上一块厚1.00cm的垫块,使导轨倾斜。

4)调整光电门的位置。

将光电门S1置于标尺100.00cm处,S2置于标尺的50.00cm处,使S1 S2=50cm。

大学物理实验实验20 气垫导轨在力学实验中的应用

大学物理实验实验20  气垫导轨在力学实验中的应用
气垫导轨 在力学实验中的应用
物理实验教学中心
实验背景
气垫导轨是力学实验中基础的实验仪器之一。 利用导轨表面的小孔喷出的压 缩空气,使导轨表面与滑块之间形成一层很薄的“气垫”将滑块浮起,使滑块在 导轨上作近似无摩擦的滑动,从而大大提高了实验的准确度。利用气垫导轨,可 研究和观察在近似无阻力的情况下物体的各种运动规律, 如速度、 加速度的测定, 牛顿运动定律和守恒定律的验证,碰撞和简谐振动的研究。 气膜厚度(或滑块浮高)直接影响滑块运动时所受到的黏滞性阻力。气膜越 厚,黏滞阻力越小。所以严格说来,不能把滑块在气垫导轨上的运动作为理想的 无摩擦运动。实际上,不仅存在黏滞性阻力,还有周围空气对滑块的阻力和气流 的水平分速度造成的作用力,而且,这些阻力是随滑块速度而变化的。气垫导轨 上某些实验误差较大的部分原因正是由于忽略了这些阻力, 但这些阻力终究比其 他力学实验摩擦力小得多, 只要使用得当, 它仍不失为定量研究许多物理现象的 一种良好工具。
气垫导轨调整水平后,将砝码盘用细线跨过滑轮穿过端盖上 小孔与滑孔相连,利用砝码盘与砝码的重力为牵引力 F使滑块作 匀加速运动,此时运动系统的质量m由砝码盘、砝码和滑块的质 量组成。实验中只要逐次将滑块上的砝码加到砝码盘上,并依
a 次利用式
2 B2 A
2S
测量ai。该过程相当于运动系统的质量不变,
而外力在变化。如果Fi和ai成正比,牛顿第二定律就成立。
实验内容与步骤
① 小心安装、调节导轨上的滑轮,使其转动自如又松紧适中。 ② 调整导轨的水平状态。 ③ 将拴在砝码盘上的线跨过滑轮并通过端盖上的小孔挂在滑块上的小钩上。 ④ 选好滑块起始位置,装好挡光片。将两个光电门拉开一定的距离固定在气垫底座 上。注意当砝码盘着地前,滑块要能通过靠近滑轮一侧的光电门,并测出两光电门的中 心距离 S。 ⑤ 在滑块上放置两个砝码,让滑块依次在砝码盘、砝码盘加一个砝码(滑块上放置的 两个砝码之一) 、砝码盘加两个砝码的重力 Fi(i=1,2,3)作用下运动,分别记录滑块经过两个 光电门的即时速率 i1 和 i 2 ; i1 r / ti1、i 2 x / ti 2 ( x 为挡光片的计时宽度,ti1 和 ti2 分 别通过计时宽度所用的时间) ,计算 ai,在毫米方格纸上作 Fi-ai 图线,观察该图线是否为过 原点的直线。 ⑥ 取掉滑块小钩上的砝码盘,测量完气垫导轨长度 L 后将气垫导轨一端螺钉用高度为 h 的垫块垫高。 ⑦ 选好滑块起始位置,装好挡光片。将光电门的距离按步骤④适当拉大并固定,记录 两光电门中心距离 S1。 ⑧ 自由释放滑块,记录滑块经过两个光电门的即时速率 1 和 2 ,算出 a,即可算得本 地重力加速度。

气垫导轨测重力加速度实验报告

气垫导轨测重力加速度实验报告

气垫导轨测重力加速度实验报告气垫导轨测重力加速度【试验目的】: 1.研究测重力加速度的方法2.测量本地区的重力加速度。

【实验原理】: 当气轨水平放置时自由漂浮的滑块所受的合外力为零因此滑块在气轨上可以静止或以一定的速度作匀速直线运动。

在滑块上装一与滑块运动方向严格平行、宽度为的挡光板当滑块经过设在某位置上的光电门时挡光板将遮住照在光敏管上的光束因为挡光板宽度一定遮光时间的长短与滑块通过光电门的速度成反比测出挡光板的宽度L和遮光时间Δt 则滑块通过光电门的平均速度为:VL/Δt 若挡板很小则在挡光范围内滑块的速度变化也很小故可以把平均速度看成是滑块经过光电门的瞬时速度。

挡板越小则平均速度越准确地反映该位置上滑块的瞬时速度显然如果滑块作匀速直线运动则滑块通过设在气轨任何位置的光电门时瞬时速度都相等毫秒计上显示的时间相同在此情形下滑块速度的测量值与挡板的大小无关。

若滑块在水平方向受一恒力作用滑块将作匀加速直线运动分别测出滑块通过相距S的2个光电门的始末速度和V1和V2则滑块的加速度:aV2-V1/Δt 气垫导轨与水平面的夹角为α 则gasinα. 【待测物理量】: V〈物体运动速度〉、a〈物体运动加速度〉、g〈本地区的加速度〉、α〈气垫导轨与水平面的夹角〉、Δt〈物体在两光电门之间的运动时间〉. 【实验仪器及其使用介绍】: 气垫导轨、数字毫秒计、滑块、游标卡尺、垫块。

一、气垫导轨气垫导轨是一种现代化的力学实验仪器。

实物如下图所示: 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。

1、导轨导轨是用三角形铝合金材料制成。

大学物理实验气垫导轨测重力加速度

大学物理实验气垫导轨测重力加速度

大学物理设计性实验实验题目气垫导轨测重力加速度辅导教师专业班级姓名学号气垫导轨测重力加速度【试验目的】:1.研究测重力加速度的方法;2.测量本地区的重力加速度。

【实验原理】:当气轨水平放置时,自由漂浮的滑块所受的合外力为零,因此,滑块在气轨上可以静止,或以一定的速度作匀速直线运动。

在滑块上装一与滑块运动方向严格平行、宽度为L的挡光板,当滑块经过设在某位置上的光电门时,挡光板将遮住照在光敏管上的光束,因为挡光板宽度一定,遮光时间的长短与滑块通过光电门的速度成反比,测出挡光板的宽度L和遮光时间Δt,则滑块通过光电门的平均速度为:V=L/Δt若挡板很小,则在挡光范围内滑块的速度变化也很小,故可以把平均速度看成是滑块经过光电门的瞬时速度。

挡板越小,则平均速度越准确地反映该位置上滑块的瞬时速度,显然,如果滑块作匀速直线运动,则滑块通过设在气轨任何位置的光电门时瞬时速度都相等,毫秒计上显示的时间相同,在此情形下,滑块速度的测量值与挡板的大小无关。

若滑块在水平方向受一恒力作用,滑块将作匀加速直线运动,分别测出滑块通过相距S 的2个光电门的始末速度和V 1和V 2则滑块的加速度:a=(V 2-V 1)/Δt气垫导轨与水平面的夹角为α,则g=asin α.但是,滑块运动时的空气阻力忽略的话,实验结果的误差会相对大一些,所以这里不能消除。

不论滑块在气轨上从上向下,还是从下向上运动都有空气阻力f ,且f 不是常数,)(v f f =。

物体下滑物体下滑时:)(下下1 m a f - sin m g =θ物体上滑时:)(上上2 m a f sin m g =+θ空气阻力是f 和速度v 的函数,当v 比较小时,滑块通过第一,第二个光电门时的阻力和速度有可能都不相同,若能控制上下的速度是分别相等的,就可使滑块上下的阻力相等了。

所以,(1)+(2)得])()()(下上下上下上4 hl 2a a sin 2a a g 3 a a m sin 2mg ⨯+=+=+=θθ这样关系式中没有v 的量,从而消除了空气阻力对重力加速度的影响,使重力速速度更加精确。

【教案】大学物理实验教案(在气垫导轨上测定物体的速度和加速度并验证牛顿第二定律)

【教案】大学物理实验教案(在气垫导轨上测定物体的速度和加速度并验证牛顿第二定律)
2.滑块质量和加重片质量由托盘天平测出(读到0.1克)。
3.计时器读到0.001ms。
4.数据处理严格按有效数字运算法则进行。结果的验证根据自己的测量数据进行分析。
思考题
1.分析实验情况与实验结果,我们忽略了一些什么力?它们使实验结果偏大还是偏小?
2.如何鉴别气垫导轨已经调平?
参考资料
《大学物理实验》——马靖马宋设施洋主编
大学物理实验教案
实验项目
在气轨上测定物体的速度和加速度并验证牛顿第二定律
教学目的
1.熟悉气轨和数字毫秒计的使用方法。
2.测定滑块运动的速度和加速度。
3.验证牛顿第二定律。
实验原理
1.速度大小的测定
要测定物体的速度大小,只需测出通过已知距离△X所需的时间△t即可。本实验是在气垫导轨的滑块上安装一个开口遮光片,使滑块在导轨上运动,并进入设在气轨上某位置的光电门。当开口遮光片的前缘遮蔽光敏管时测时器开始计数,当开口遮光片的后缘再遮蔽光敏管时,测时器停止计数。如图所示,测时器上显示的数字即为开口遮光片移动△X= 距离的时间,由此可算出滑块通过光电门的平均速度大小,其中 为遮光框总宽度, 为遮光框后半部分的宽度。
当△t很小时, 近似等于滑块通过光电门所在点的瞬时速度大小。
2.加速度大小的测定
若滑块受一恒力作用,则它将作匀加速运动,在气轨上S1和S2位置各放置一个光电门。根据上述测定速度大小的方法,分别测出滑块通过两光电门位置时的速度大小V1和V2,那么滑块的加速度大小a为:
(3-1)
3.验证牛顿第二定律
气轨调平后,用一系有砝码盘的涤纶带跨过气垫轴承连接在滑块上,如图所示,若滑块的质量为m1,砝码连同盘的质量为m2,涤纶带张力为
《大学物理实验指导》——丁道滢陈之前主编

气垫导轨侧重力加速度1

气垫导轨侧重力加速度1

气垫导轨测重力加速度:【试验目的】1.研究测重力加速度的方法;2.测量本地区的重力加速度。

【实验原理】:当气轨水平放置时,自由漂浮的滑块所受的合外力为零,因此,滑块在气轨上可以静止,或以一定的速度作匀速直线运动。

在滑块上装一与滑块运动方向严格平行、宽度为的挡光板,当滑块经过设在某位置上的光电门时,挡光板将遮住照在光敏管上的光束,因为挡光板宽度一定,遮光时间的长短与滑块通过光电门的速度成反比,测出挡光板的宽度L和遮光时间Δt,则滑块通过光电门的平均速度为: V=L/Δt若挡板很小,则在挡光范围内滑块的速度变化也很小,故可以把平均速度看成是滑块经过光电门的瞬时速度。

挡板越小,则平均速度越准确地反映该位置上滑块的瞬时速度,显然,如果滑块作匀速直线运动,则滑块通过设在气轨任何位置的光电门时瞬时速度都相等,MUJ-5计时计数测速仪上显示的时间相同,在此情形下,滑块速度的测量值与挡板的大小无关。

若滑块在水平方向受一恒力作用,滑块将作匀加速直线运动,分别测出滑块通过相距S的2个光电门的始末速度和V1和V2则滑块的加速度: a=(V2-V1)/Δt气垫导轨与水平面的夹角为α则 g=asinα.【待测物理量】:V〈物体运动速度〉、a〈物体运动加速度〉、g〈本地区的加速度〉、α〈气垫导轨与水平面的夹角〉、Δt〈物体在两光电门之间的运动时间〉.【实验仪器及其使用介绍】:QG-5型气垫导轨、MUJ-5计时计数测速仪、滑块、游标卡尺、垫块。

一、气垫导轨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。

气垫导轨法的实验报告

气垫导轨法的实验报告

一、实验目的1. 通过气垫导轨实验,了解气垫导轨的工作原理及实验方法。

2. 测量重力加速度的值,并与理论值进行比较,分析误差产生的原因。

3. 培养实验操作能力和数据处理能力。

二、实验原理气垫导轨法是一种测量重力加速度的方法,其原理基于牛顿第二定律。

当滑块在气垫导轨上做匀加速直线运动时,所受合外力等于滑块质量与加速度的乘积。

即 F = ma。

在本实验中,滑块所受合外力为重力mg,因此有 mg = ma,从而得出重力加速度 g = a。

三、实验仪器1. 气垫导轨:用于滑块的匀加速直线运动。

2. 滑块:实验对象,用于测量重力加速度。

3. 光电计时器:用于测量滑块运动的时间。

4. 刻度尺:用于测量滑块运动的距离。

5. 天平:用于测量滑块的质量。

四、实验步骤1. 将气垫导轨水平放置,确保滑块在导轨上做匀加速直线运动。

2. 使用天平测量滑块的质量m,记录数据。

3. 将滑块放在气垫导轨的一端,启动光电计时器。

4. 当滑块通过光电计时器时,记录通过光电计时器的时间t。

5. 使用刻度尺测量滑块通过光电计时器的距离s。

6. 重复步骤3-5,进行多次实验,记录数据。

五、数据处理1. 计算每次实验的加速度a = 2s/t^2。

2. 计算重力加速度g = m/a。

3. 将实验数据与理论值进行比较,分析误差产生的原因。

六、实验结果与分析1. 实验数据如下:实验次数 | 滑块质量m/g | 时间t/s | 距离s/m | 加速度a/(m/s^2) | 重力加速度g/(m/s^2)--------|------------|--------|--------|------------|----------------1 | 100 | 1.5 | 1.0 | 2.00 | 2.002 | 100 | 1.6 | 1.1 | 2.06 | 2.063 | 100 | 1.4 | 0.9 | 1.96 | 1.964 | 100 | 1.2 | 0.8 | 2.00 | 2.002. 实验结果分析:(1)实验结果与理论值接近,说明实验方法可行。

实验报告模板 在气垫导轨上测量重力加速度

实验报告模板 在气垫导轨上测量重力加速度
g 的不确定度Δg= (3)在梧州, g标 =978.83cm/s2,本实验的相对误差:
g g标 E g g标 100%
影响实验精度的因素分析:
3

f
a a a 相同,所以合加速度大小为 = + 。联立上两式,可得

f
a a上 a下 2
(2-3-5)
这样就可以消除 a f 的影响。由实验测出 a下 , a上 ,按式(2-3-4)求出 a ,再代入式(2-3-2),
可得 g 。 实验内容 1.调节气垫导轨水平和光电测量系统
2.重力加速度 g 的测量。 (1)将两光电门分别置于导轨上有一定间隔的 s1 和 s2 处。
数据记录表
顺序
d(cm)
h(cm)
L(cm)
S(cm)
1 2
数据记录表
h1( cm )
h2(cm)
v1
v2
v3
v4
v1
v2
v3
v4
1 2 平均
数据处理:
对 h1 对 h2
v v 2 2
a下
2
2( s 2
1
s1 )
v v 2 2
a上
3
2( s 2
4
s1 )
a a上 a下 2
g aL h
2
g g1 g2 2
梧州学院学生实验报告
成绩:
指导教师:
专业:
班别:
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
实验时间:
实验人:
学号:
同组实验人:
实验名称:在气垫导轨上测量重力加速度
实验目的: 1.熟悉气垫导轨的调整和 MUJ-6B 电脑通用计数器的使用。
2.学习在气垫导轨上测量物体速度和重力加速度的方法。

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。

大学物理气垫导轨实验报告

大学物理气垫导轨实验报告

大学物理气垫导轨实验报告一、实验目的1、熟悉气垫导轨的构造和性能,掌握其使用方法。

2、学习利用气垫导轨测量物体的速度和加速度。

3、验证牛顿第二定律。

二、实验原理1、气垫导轨是一种摩擦力很小的实验装置,它利用从导轨表面小孔喷出的压缩空气,在导轨与滑块之间形成一层很薄的气膜,使滑块与导轨不直接接触,从而大大减小了摩擦力。

2、速度的测量:通过测量滑块在一定时间内通过的距离,根据速度的定义式$v =\frac{\Delta s}{\Delta t}$计算出速度。

3、加速度的测量:使用光电门测量滑块通过两个光电门的时间间隔$\Delta t_1$和$\Delta t_2$,以及两个光电门之间的距离$\Delta s$,根据加速度的定义式$a =\frac{v_2 v_1}{\Delta t}$,其中$v_1 =\frac{\Delta s}{\Delta t_1}$,$v_2 =\frac{\Delta s}{\Delta t_2}$,计算出加速度。

4、验证牛顿第二定律:在滑块上加上不同质量的砝码,测量滑块的加速度,根据牛顿第二定律$F = ma$,其中$F$为合力(等于滑块所受重力沿导轨方向的分力),分析加速度与合力、质量的关系。

三、实验仪器气垫导轨、滑块、光电门、数字毫秒计、砝码、天平。

四、实验步骤1、调节气垫导轨水平打开气源,将滑块放在导轨上,轻轻推动滑块,观察滑块的运动情况。

若滑块在导轨上能保持匀速直线运动或静止,则导轨基本水平;若滑块加速或减速运动,则需调节导轨的底脚螺丝,直到滑块能近似匀速运动。

2、测量滑块的速度安装好光电门,使滑块从导轨的一端以一定的初速度运动,通过光电门时数字毫秒计记录下通过的时间。

改变滑块的初速度,多次测量,计算滑块的平均速度。

3、测量滑块的加速度在滑块上放置质量为$m_1$的砝码,使滑块从导轨的一端由静止开始运动,通过两个相距一定距离的光电门,记录通过两个光电门的时间间隔$\Delta t_1$和$\Delta t_2$。

气垫导轨测重力加速度物理学实验操作步骤

气垫导轨测重力加速度物理学实验操作步骤

气垫导轨测重力加速度物理学实验操作步骤【试验目的】:1.研究测重力加速度的方法;2.测量本地区的重力加速度。

【实验原理】:当气轨水平放置时,自由漂浮的滑块所受的合外力为零,因此,滑块在气轨上可以静止,或以一定的速度作匀速直线运动。

在滑块上装一与滑块运动方向严格平行、宽度为的挡光板,当滑块经过设在某位置上的光电门时,挡光板将遮住照在光敏管上的光束,因为挡光板宽度一定,遮光时间的长短与滑块通过光电门的速度成反比,测出挡光板的宽度和遮光时间,则滑块通过光电门的平均速度为:若很小,则在范围内滑块的速度变化也很小,故可以把平均速度看成是滑块经过光电门的瞬时速度。

越小,则平均速度越准确地反映该位置上滑块的瞬时速度,显然,如果滑块作匀速直线运动,则滑块通过设在气轨任何位置的光电门时瞬时速度都相等,毫秒计上显示的时间相同,在此情形下,滑块速度的测量值与的大小无关。

若滑块在水平方向受一恒力作用,滑块将作匀加速直线运动,分别测出滑块通过相距S的2个光电门的始末速度和,则滑块的加速度:g=asina.【待测物理量】:V〈物体运动速度〉、a〈物体运动加速度〉、g〈本地区的加速度〉、〈物体在两光电门之间的运动时间〉.【实验仪器及其使用介绍】:气垫导轨、数字毫秒计、滑块、游标卡尺、垫块。

一、气垫导轨气垫导轨是一种现代化的力学实验仪器。

实物如右图所示: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。

1、导轨导轨是用三角形铝合金材料制成。

可以调整其平直度,常把它用螺丝固定在工字钢上,导轨长1.50~2.20 m,两侧面非常平整,并且均匀分布着许多很小的气孔。

大学物理气垫导轨测重力加速度实验设计性实验

大学物理气垫导轨测重力加速度实验设计性实验

大学物理气垫导轨测重力加速度实验设计性实验本实验旨在通过气垫导轨测量地球表面的重力加速度,并研究测量误差来源及其对结果的影响。

实验原理在地球表面,一个质量为 m 的物体所受到的重力加速度可以表示为:g = G*M/r^2其中,G 为引力常数,M 为地球质量,r 为该物体与地心的距离。

根据上式,可以直接测量出地球表面的重力加速度 g。

在本实验中,将采用气垫导轨的方法进行测量。

在气垫导轨上,可以使得质量为 m的物体受到一个近似为零的水平支持力 F,因此在垂直方向上只受到重力 Fg 的作用。

则有:Fg = m*g为了消除气垫导轨与地球表面之间的接触,则需要在导轨上加装一个固定的磁铁系统,使得导轨与地面之间的间隙不超过导轨高度的 1/10。

在磁铁的作用下,导轨可以在空气垫的支持下在地面上滑动,实现对物体的测量。

实验步骤1. 在实验台的支架上固定气垫导轨,并调整导轨支架的高度,使得导轨与地面之间的距离为导轨高度的 1/10。

2. 在气垫导轨上放置一个质量为 m 的物体,并用卡尺等工具准确测量物体的直径d。

3. 打开气垫系统,使得气垫导轨充满气体,并使用气垫导轨上配备的手动推进器将物体移动到高度为 0 的位置。

4. 记录气垫导轨的长度 L 和物体的初始位置,并用一个秒表来记录物体向下移动一定距离所需的时间 t。

5. 根据垂直方向上的运动规律,求出物体下降的平均加速度 a,即:a = 2L/(t^2)7. 重复实验多次,取平均值,得到地球表面的重力加速度 g 的最终测量值。

注意事项1. 在实验前需要对气垫导轨及磁铁系统进行充分的清洁和调整,以保证气垫导轨能够在地面上畅通无阻地运动。

2. 需要准确测量物体的直径,以消除测量误差。

3. 实验中尽量保持实验环境的稳定性,避免因环境变化而引起的误差。

4. 重复实验多次,取平均值,以提高测量结果的准确性。

结论通过气垫导轨测量地球表面的重力加速度,可以得到较为准确的测量结果,并通过分析误差来源,可以采取相应的措施来提高实验精度。

用气垫导轨测“重力加速度”的新方法

用气垫导轨测“重力加速度”的新方法

小车进 行 配重 来增 加 小车 的质 量 。
这 一方 案 的优 点是 如 同方 案 l一样 设 备 简
单、 操作 方 便 易 行 , 验 中也 放 弃 了橡 皮 筋 的使 实
用 , 的测 量与 表示具 有创 新性 。 功 以上介 绍 的 四种 实 验 方 案 , 比较 简 单 易 都 行 , 其 中有 很 多 创新 思 维 , 种 方 案 对 学 生 的 且 几 培养作 用也 各 有千秋 。 议有 条件 的学校 将 这 一 建
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第2 6卷 总 第 3 9期 1
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20 0 8年 第 7期 ( 半 月) 上
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大学物理气垫导轨实验报告

大学物理气垫导轨实验报告

大学物理气垫导轨实验报告一、实验目的1、熟悉气垫导轨的构造和使用方法。

2、学习利用气垫导轨测量速度、加速度。

3、验证牛顿第二定律。

二、实验仪器气垫导轨、滑块、光电门、数字毫秒计、气源、游标卡尺、天平。

三、实验原理1、速度的测量当滑块在气垫导轨上运动时,通过光电门测量滑块通过两个光电门之间的时间间隔$\Delta t$,已知两个光电门之间的距离$\Delta s$,则滑块通过这段距离的平均速度$v =\frac{\Delta s}{\Delta t}$。

当$\Delta t$ 足够小时,平均速度就近似等于瞬时速度。

2、加速度的测量在气垫导轨上,让滑块在恒力作用下做匀加速直线运动。

设通过两个光电门的速度分别为$v_1$ 和$v_2$,两个光电门之间的距离为$s$,通过这两个光电门的时间间隔为$t$,则加速度$a =\frac{v_2 v_1}{t}$。

3、验证牛顿第二定律使滑块在水平方向受到一个拉力$F$ 的作用,通过测量滑块的质量$m$、加速度$a$,验证$F = ma$。

四、实验步骤1、气垫导轨的调节(1)将气垫导轨放置在水平实验台上,用水平仪调整导轨使其水平。

(2)打开气源,调节气流大小,使滑块在导轨上能平稳地运动,且不发生明显的左右晃动。

2、测量滑块的质量用天平测量滑块的质量,记录测量结果。

3、速度的测量(1)将两个光电门固定在气垫导轨上,相距一定距离。

(2)让滑块从导轨的一端自由滑下,通过光电门,记录通过两个光电门的时间间隔。

(3)改变光电门的位置,重复测量多次,计算滑块通过不同距离的平均速度。

4、加速度的测量(1)在滑块上系一根细线,通过定滑轮悬挂一个砝码盘,盘中放置砝码,给滑块一个水平方向的拉力。

(2)让滑块从导轨的一端由静止开始运动,通过光电门,记录通过两个光电门的时间间隔和速度。

(3)改变砝码的质量,重复测量多次,计算滑块在不同拉力作用下的加速度。

5、验证牛顿第二定律(1)根据测量得到的拉力$F$(砝码和砝码盘的总重力)、滑块的质量$m$ 和加速度$a$,计算$F$ 和$ma$ 的值。

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气垫导轨测重力加速度
【试验目的】:
1.研究测重力加速度的方法;
2.测量本地区的重力加速度。

【实验原理】:
当气轨水平放置时,自由漂浮的滑块所受的合外力为零,因此,滑块在气轨
上可以静止,或以一定的速度作匀速直线运动。

在滑块上装一与滑块运动方向严
格平行、宽度为的挡光板,当滑块经过设在某位置上的光电门时,挡光板将遮
住照在光敏管上的光束,因为挡光板宽度一定,遮光时间的长短与滑块通过光电
门的速度成反比,测出挡光板的宽度L和遮光时间t,则滑块通过光电门的平
均速度为:
V=L/t (1-1)
若挡板很小,则在挡光范围内滑块的速度变化也很小,故可以把平均速度看
成是滑块经过光电门的瞬时速度。

挡板越小,则平均速度越准确地反映该位置上
滑块的瞬时速度,显然,如果滑块作匀速直线运动,则滑块通过设在气轨任何位
置的光电门时瞬时速度都相等,毫秒计上显示的时间相同,在此情形下,滑块速
度的测量值与挡板的大小无关。

若滑块在水平方向受一恒力作用,滑块将作匀加速直线运动,分别测出滑块
通过相距S的2个光电门的始末速度和V1和V2则滑块的加速度:
2as=v12–v22 (1-2)
将式(1-1)代入(1-2)中得: 2as=L2(1/t22-1/t12) 其原理如图1.
气垫导轨与水平面的夹角为α则a=g*ginα.
【待测物理量】:
V〈物体运动速度〉、a〈物体运动加速度〉、g〈本地区的加速度〉、α〈气
垫导轨与水平面的夹角〉、Δt〈物体在两光电门之间的运动时间〉.
【实验仪器及其使用介绍】:
气垫导轨、数字毫秒计、滑块、游标卡尺、垫块。

一、气垫导轨
气垫导轨是一种现代化的力学实验仪器。

实物如下图所示:
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。

1、导轨
导轨是用三角形铝合金材料制成。

可以调整其平直度,常把它用螺丝固定在工字钢上,导轨长1.50~2.20 m,两侧面非常平整,并且均匀分布着许多很小的气孔。

导轨一端封闭,上面装有定滑轮,另一端有进气嘴,通过皮管与气源相连。

当压缩空气进入导轨后,从小气孔喷出,在导轨和滑块之间形成空气层,导轨和滑块两端都装有缓冲弹簧,使滑块可以往返运动。

工字钢底部装有3个底脚螺丝,用来调节导轨水平,或将垫块放在导轨底脚螺丝下,以得到不同的斜度。

2、滑块
图2.12-5 滑块装置
滑块是在导轨上运动的物体,一般用角铝制成,内表面经过细磨,能与导轨的两侧面很好的吻合。

当导轨中的压缩空气由小孔喷出时,垂直喷射到滑块表面,它们之间形成空气薄层,使滑块浮在导轨上(图2.12-5)。

根据实验要求,滑块上可以安装挡光板、重物或砝码。

滑块两端除可装缓冲弹簧外,也可装尼龙搭扣及轻弹簧。

3、光电转换装置
图2.13-5 光电转换装置
图2.13-5
光电转换装置又称光电门,由聚光灯泡和光敏管组成(图2.13-5)。

聚光灯泡的电源由数字毫秒计供给,图2.13-5光电转换装置只要接通毫秒计电源开关,聚光灯泡即可点亮,发出的光束正好照在光敏管上,光敏管与数字毫秒计的控制电路连接。

当光照被罩住时,光敏管电阻发生变化,从而产生一个电信号,触发毫秒计开始计时;当光照恢复或光照又一次被遮住(视数字毫秒计的工作状态而定),又产生一个电信号,使毫秒计停止计时。

毫秒计显示出一次遮光或两次遮光之间的时间间隔。

4、注意事项
气轨是一种高精度实验装置,导轨表面和滑块内表面有较高的光洁度,且配合良好。

因此,各组导轨和滑块只能配套使用,不得与其他组调换,实验中要严防敲碰、划伤导轨和滑块(特别是滑块不能掉在地上);不得在未通气时就将滑块在导轨上滑动,以免擦伤表面;使用完毕,先将滑块取下再关气源;导轨和滑块表面有污物或灰尘时,可用棉纱沾酒精擦拭干净;导轨表面气孔很小,易被堵塞,影响滑块运动,通入压缩空气后要仔细检查,发现气孔堵塞,可用小于气孔直径的细钢丝轻轻捅通;实验完毕,应将轨面擦净,用防尘罩盖好。

二、数字毫秒计
数字毫秒计时器简称为数字毫秒计。

是一种能够准确测量横断时间间隔的及时毫秒计,测量的最短时间间隔可达到百万分之一秒(0.1ms)。

实验室通常配用的是JSJ_3A型的数字毫秒计,它采用cmos集成电路,利用石英晶体稳定的震荡特性产生10kz电脉冲,即每秒钟内产生一万个脉冲,两个脉冲之间的间隔是一万分之一秒。

我们把相邻脉冲的时间间隔称之为时基。

振荡经分频后,除保留10kz脉冲外,还得到1kz电脉冲。

由三者构成时基脉冲信号(即时基分别为0.1ms,1ms和10ms)。

用这些脉冲在开始计数和停计数的时间间隔内推动计数器计数,即一个脉冲一个数。

从停止到计这一段时间计数器的所记的数由显示窗口显示出来。

由此得时间为数字窗显示的
数值乘以时基。

实物如下图所示:
其各建名称及其功能如下:
控制方式选择开关:该开关上标有“机控”·“光控”。

机控是指用机械接触来控制开关的通与开,从而控制毫秒机的及时与停机;光控是指用光信号控制计时与停计。

本实验用光控及时方法,即测量须将选择开关拔至光控一端。

计时方式选择开关:开关上标有“A”和“B”。

选择开关置于A时,毫秒计的计时时间显示的时光照被遮挡时开始计时,遮挡结束时计时停计。

当选择开关置于B时,毫秒级显示的是光敏管被两次遮挡的时间间隔,即迈着当任何一只光敏管时,计时开始,当任何一只光敏管被又一次遮挡时,及时停止。

清零方式选择开关:为了便于读出计时结果,根据测量的不同需要,毫秒计数字的时间可以长久保留,也可以短暂保留。

当清零方式选择开关置于“手动”位置时,数字窗中显示的时间数字,只有在按动手动复位按钮放可消除。

否则会长时间保留下去,并会累加到毫秒计以后的时间数字上。

当该选择开关置于“手动”位置时,数字窗中显示的时间数字经过一定时间间隔后会自动回零。

延时按钮:当清零方式选择开关置于“手动”位置时,数字窗中显示的时间数字保留的时间长短由此按钮控制。

旋转此钮时,显示时间的长短在0~3s间连续可调。

手动复位:当轻灵方式选择开关置于0.1s,1ms,10ms三种,由测量需要而选择适当档位。

时基补通,对应显示数字所代表的时间长短不同,其仪器的最大误差也不同。

例如,数字窗中显示数为2677,对于时基为0.1ms,时间为2677×0.1ms=267.7ms,为0.1ms;而对于时基为1ms,则时间为2667×1ms=2667ms,为1ms。

注意:在轨道没有充气的情况下,不要将滑块拿下或取下,更不要在导轨上滑动滑块!
【实验内容与步骤】:
一、气垫导轨的水平调节
调节导轨水平的程度是做好实验的关键。

如导轨上装有水平仪,可调节螺母观察水平仪显示状态。

当导轨水平时,滑块在水平方向上所受的合外力为零,此时滑块静止,或者作匀速直线运动,但是,因为气轨的加工不可能绝对平直,滑块也难以完全静止,如轻轻推一下滑块,则滑块从一端向另一端运动,先后通过2个光电门的时间t1和t2应相等,由于空气阻力,滑块速度缓慢减小,经过后一个光电门的时间总比经过前一个光电门的时间长,经仔细调节,使滑块经过2个光电门的时间相差不超过1%,至少在朝滑轮方向运动时满足这一要求,这时可视为导轨已调水平。

二、加速度的测量
启动气源向气轨送气,用清洁的棉纱沾酒精擦拭导轨表面及滑块内表面。

1、把2个相同的光电门放在导轨的不同位置,并按要求与数字毫秒计连接。

接通毫秒计电源,接通气源,使装有挡光板的滑块可以在导轨上自由运动。

调节导轨上的单脚螺丝,使滑块在导轨上小范围内缓慢地来回运动(不是总朝一个方向),这时导轨基本调平。

轻轻推动滑块,使之获得一定的速度,滑块从一端向另一端运动时,顺次通过2个光电门(返回时顺序相反),从毫秒计上先后读出
滑块经过2个光电门的时间t1和t2。

2、将数字毫秒计的计时方式开关置于A档位置,在导轨一端地脚螺丝下面垫上厚度为h的垫块,将滑块置于导轨的最高点,并使其自由滑下,记录滑块经过两光电门的时间t1和t2。

重复上述侧三次并记录数据(加速度的测量要求保证初始条件不变)。

3、用游标卡尺测量档光片的宽度L并记录;
4、测出两光电门之间距离S并记录;
5、关闭毫秒计,取下滑块,关闭气泵,将一起整理复原。

注意事项:
气轨是一种高精度实验装置,导轨表面和滑块内表面有较高的光洁度,且配合良好。

因此,各组导轨和滑块只能配套使用,不得与其他组调换,实验中要严防敲碰、划伤导轨和滑块(特别是滑块不能掉在地上);不得在未通气时就将滑块在导轨上滑动,以免擦伤表面;使用完毕,先将滑块取下再关气源;导轨和滑块表面有污物或灰尘时,可用棉纱沾酒精擦拭干净;导轨表面气孔很小,易被堵塞,影响滑块运动,通入压缩空气后要仔细检查,发现气孔堵塞,可用小于气孔直径的细钢丝轻轻捅通;实验完毕,应将轨面擦净,用防尘罩盖好。

【数据处理】S= h=。

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