气垫导轨实验中的误差分析与计算
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。
气垫导轨实验中的误差分析与计算
气垫导轨实验中摩擦阻力的修正胡晓琳 0507151 引言普通物理力学实验中气垫导轨上滑块运动的各种实验，对理工科的教学来说，是最基本的实践环节。
传统的实验方法是手工测量物体运动的距离、时间等,然后再通过必要的计算得到速度、加速度等物理量。
这种手工操作会带来测量误差，而且学生也不能及时、直观地观察实验结果。
如果能通过检测环节自动完成测量，并将实验数据用计算机进行处理,以图表的形式实时地显示出来，则会大大提高实验效果.气垫导轨（简称气轨)是近代在我国出现并逐渐普及的一种新兴低摩擦实验装置,它利用从导轨表面的小孔中喷出的压缩空气，使导轨表面和滑块之间形成一层很薄的气膜-—气垫，将滑块浮在导轨上，由于气垫的漂浮作用，使在力学实验中难以处理的滑动摩擦力转化为气层间的粘滞性内摩擦力,使该因素引起的误差减小到近可忽略的地位；提高了实验精度。
其次在计时方法上又采用了光电计时手段，使--的量级。
基于以上两方面的优点,近年来利用气垫导轨开设了时间的测量精度达到3410~10许多实验,收到了良好的教学效果．但也存在一些不足,即由于所采用的实验测量方法不恰当或对实验过程中应予考虑的系统误差未作修正，使实验结果的误差比预期大得多，影响了这一新型教学仪器的作用发挥。
因而,如何采用合理的实验方法,深入分析气垫导轨实验的误差来源和修正就成了实验中急待解决的问题．本文就这一问题作分析讨论。
气垫导轨实验中误差的来源是多方面的,有系统误差也有偶然误差．本文着重于对气垫导轨实验中的系统误差进行分析，至于偶然误差的原因和其它力学实验中的偶然误差并无特殊的区别,这里不作讨论。
如何调整气轨的水平状态,是减小系统误差的重要环节．另外，当滑块在气轨上飘浮时，一般都认为滑块与气垫之间摩擦力(确切地说应当是空气垫对滑块的粘滞阻力)可以忽略，实验中的测量讨论也往往是在这一假设下进行的实际上，这种摩擦阻力是存在的，也必定会对实验结果带来误差，而且，在某些实验中，这种误差还是比较大的．因此,除了气轨调平之外，如何在实验中选择恰当的操作方法，在可能的情况下，尽量排除阻力因素的影响,从而减小系统误差，提高实验精度，这是气轨实验教学中需要着力研究的一个重要问题。
气垫导轨实验中的误差分析及处理
一
滑轮： 一缓 冲弹簧： 一 导轨， 月 ｃ
条形遮光片； 一气孔： 滑块 Ｅ 卜
Ｇ 开槽遮光片； 一
一
一缓冲弹簧， 卜 进气管接 Ｆ； 卜一 １ 通进气管
单脚底脚螺丝； ￡ 一标尺； 州一光电门： ～支承粱， （ 一 卜 １ 砝码
Ｊ Ⅱ 一尼 龙 带
．
图１ 气 垫导 轨 实验 装 置 图
，
ｔ ｘ ｒｍｅ ｔ ｈｅ ｅ ｐｅ ｉ ｎ ．
Ｋｅ ｒ ： ｉ ｒ ｃ ｙ ｗｏ ｄｓ ａ ｒｔａ ｋ；ｆｉｔｏ ｒｃ ｉｎ； ｓｉ ｐ ｒ ｉｃ ｅ ｉｔｎ ｅ； ｎ ｌｓ ｌｐ ｅ ｙ ｐ ｅ ｅ ｒ ｓｓａ ｃ ａ ａｙ ｅ
０ 前 言
气 垫导轨 （ 简称 气轨 ） 近 代在 我 国 出现并 逐渐 普 及 是
作 匀加 速直线 运动 时 ， 理论值 。 其
Ｅ：
上
× Ｏ％ ｌ Ｏ
滞阻 力。 因此 ， 有必 要 对 其进 行 分 析 ， 小误 差 以 提高 实 减
验精度 。
式中， Ｅ为加速 度实 际值与 理论值 的相对 误差 ； 加速度 ｏ为
平均 值 。 当地 的重 力 加 速 度 ｇ＝９ ７ ４ ／ ｈ＝０ ０ ０ ｍ， ． ６ ８ ｍ ｓ， ．３
Ｚ： ０ ００ ｍ ． ＝０． ５９ ｍ ／ｓ ８ ａ ３６ 。
１ 使 用 仪 器及 条 件
１ＪＪ ３ ）Ｓ 一 Ａ型计时器 ，Ｇ一 Ｑ ５气垫导轨 ，Ｃ～ Ｂ型气源 ； Ｄ ２
２ 气 温 ｔ ３ｏ ） ＝２ Ｃ。
实验测 试数 据如表 １～表 ４所 示 。
表Ｉ 使 用 Ｉ０ ｃ 挡 光 片 时 的 数 据 ． ｍ
ＬＵＯ ａ ｑｉ ｇ Ｘｉ ｏ ｎ
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 二、测量物体的加速度，研究牛顿第二运动定律 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。
气垫导轨实验报告
气垫导轨实验报告气垫导轨实验报告怎么写?下面请参考公文站给大家整理收集的气垫导轨实验报告，希看对大家有帮助。
气垫导轨实验报告1【实验题目】气垫导轨研究简谐运动的规律【实验目的】1.通过实验方法验证滑块运动是简谐运动.2.通过实验方法求两弹簧的等效弹性系数和等效质量.实验装置如图所示.说明：什么是两弹簧的等效弹性系数?说明：什么是两弹簧的等效质量?3.测定弹簧振动的振动周期.4.验证简谐振动的振幅与周期无关.5.验证简谐振动的周期与振子的质量的平方根成正比.【实验仪器】气垫导轨,滑块,配重,光电计时器,挡光板,天平,两根长弹簧,固定弹簧的支架.【实验要求】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 ).由滑块所受协力表达式证实滑块运动是谐振动.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,引进等效质量时的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.丈量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.【留意事项】计算中留意使用国际单位制.严禁随意拉长弹簧,以免损坏!在气轨没有通气时,严禁将滑块拿上或拿下,更不能在轨道上滑动!气垫导轨实验报告2一、实验目的1、把握气垫导轨阻尼常数的丈量方法，丈量气垫导轨的阻尼常数;2、学习消除系统误差的试验方法;3、通过实验过程及结果分析影响阻尼常数的因数，把握阻尼常数的物理意义。
气垫导轨碰撞实验误差分析与处理
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气垫导轨碰撞实验误差分析与处理
岳文琴 张羿
摘 要:气垫导轨碰撞实验是高中阶段验证动量守恒的重要实验之一,如何提高 实 验 精 度 是 研 究 重 点 和 难 点. 文 章 研 究 分 析 引 起 气 垫 导 轨 碰 撞 实 验 误 差 来 源 ,进 而 分 析 误 差 修 正 办 法 ,希 望 为 物 理 实 验 教 学 提 供 参 考 .
(一 )黏 性 摩 擦 阻 力 误 差 处 理 针对黏性摩擦阻力的影响,可以考虑 采 用 调 节 导 轨 的 方 式减小误差,促使黏性摩擦力与滑块 重 力 分 离 相 平 衡. 这 种 处理方式在真实实验时难度过大,可以考 虑 直 接 利 用 公 式 进 行实验进行修正.气垫层黏性摩擦阻力的影响下会出现一 定的速度损 失,依 照 功 能 守 恒 定 律,存 在 FS＝m (v０ ＋v１) (v０－v１)/２,速度 损 失 就 是 Δv＝２FS/m (v０ ＋v１)＝bs/m. 速度的损失与阻力 常 数 有 关,在 实 验 时 先 测 量 运 动 损 失,然 后利用公式就能够得到黏性阻力常数b＝m(ΔvAB )(ΔvBA )/ ２S,利 用 这 个 公 式 也 能 够 消 除 压 缩 空 气 产 生 的 阻 力,摩 擦 阻 力 引 起 的 误 差 能 够 控 制 在 ０．７％ . 也可以针 对 计 时 系 统 做 出 改 进,采 用 多 功 能 毫 秒 计 时 器,记 录 不 同 的 时 间,直 接 换 算 成 速 度,然 后 计 算 动 量 和 动 能 ,这 种 误 差 控 制 办 法 不 受 速 度 的 限 制 .
气垫导轨实验中系统误差分析与修正
气垫导轨实验中系统误差分析与修正作者：岳文琴张羿来源：《现代职业教育·中职中专》2018年第05期[摘要] 气垫导轨是当前物理实验常见的仪器之一，测量、实验过程考虑不全面就会引起系统误差，影响实验结果。
在分析气垫导轨实验系统误差来源的基础上，对误差进行修正，希望对物理教学提供参考。
[关键词] 气垫导轨实验；误差；修正[中图分类号] TG595.1 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）14-0119-01气垫导轨实验在测定重力加速度、动量守恒验证中都有重要作用，在教学中，系统误差分析是难点之一，引起误差的原因有很多，下面分析气垫导轨实验中系统误差的来源与修正。
一、气垫导轨实验系统误差来源分析气垫导轨实验系统误差来源大致可以分为四种，下面进行详细分析：（一）粘性摩擦阻力引起的误差很多实验开展中都会假设运动是在无摩擦的界面上开展的，但是滑块在导轨上的运动不可能不受到摩擦力的影响，气体内摩擦引起的力就是粘性摩擦力，这个力会影响滑块的运动，造成速度能量损失。
在速度较小的情况下，粘性摩擦阻力可以表达为fu=-bV，式中V表示速度，b是阻尼常数。
在一定的实验条件下，部分阻尼常数是已知的，也可以采用实验方法测定。
当滑块运动距离为XAB时，粘性摩擦阻力引起的速度损失就是ΔVu=-bXAB/m，m表示滑块的质量。
如果需要将滑块的运动看做无摩擦运动，就需要将这个损失加入到实测测量速度中。
（二）气垫导轨平直度也会引起系统误差实验中所采用的导轨已经很平直，但是经过长期的使用，必然会出现一定量变形。
根据实验可以看到气垫导轨的变形与支点有关，位置是相对的，根据功能定理能够计算出速度变化引起的绝对误差，根据功能定理得到mgh=m（VC+VA）（VC-VA）/2，因此速度误差ΔV=gh/VA。
在固定平直的导轨上，速度越小所引起的误差就越大。
（三）测量中采用平均速度来代替瞬时速度会引起误差利用气垫导轨实验来测定物体加速度时，不考虑摩擦阻力情况，计算公式为a=（VB-VA）/tAB，在这个公式中速度要求是瞬时速度。
关于气垫导轨测量重力加速度实验的系统误差分析及数据处理技巧
关于气垫导轨测量重力加速度实验的系统误差分析及数据处理技巧验证牛顿第二定律实验的设计探究本节课主要讲解三个方面。
第一、验证牛顿第二定律实验的原理：利用“整体法”分析小车和砂桶一起加速运动受合外力为砂桶的重力，再利用隔离法计算出小车受的合外力(即拉力)，最后得到拉力等于小车重力的近似条件。
第二、利用极限法分析实验图像产生截距的物理解释和误差原因。
第三、简单了解使用气垫导轨光电门等进行实验改进、创新实验的方法。
实验：研究元显恭甩物体的运动研究平抛运动实验是利用描迹法探究问题的一个重要实验。
学生在实验中容易出现的问题是：1.实验的原理理解不到位。
2.实验的控制条件把握不好。
3.实验的数据处理有障碍。
通过本课学习可突破解决以上几个困惑，实现高效学习，并且加深对平抛运动的理解。
实验：探究动能定理探究动能定理实验，是新课标增设的一个实验，了解实验思想、实验方法是完成实验的基础，在学习该实验时往往会出现对实验的原理、控制条件、数据处理、误差分析理解不够深刻现象。
对实验的延伸、拓变不够灵活，因此造成实验题的失分。
通过本节课教学可以解决存在的问题，提升实验能力和探究能力。
实验：检验机械能守恒定律验证机械能守恒实验，是一个典型的纸带类实验，该实验借助自由落体运动，验证机械能守恒。
学生在做该实验会出现四个问题：1.实验要点理解不深刻;2.数据处理读数及有效数字驾驭不理想;3.误差来源及减少方法分析不透彻;4.实验的拓变不够灵活。
通过本节课学习，把握实验要点。
掌握试验方法，弄通实验误差的产生与减少办法。
独立完成实验要求的学习目标。
1、力的概念：力就是物体对物体的促进作用。
2力的性质：物体间力的作用是相互的(相互作用力在任何情况下都是大小相等，方向相反，作用在不同物体上)。
两物体相互作用时，施力物体同时也是受力物体，反之，受力物体同时也是施力物体。
3、力的促进作用效果：力可以发生改变物体的运动状态。
力可以发生改变物体的形状。
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气垫导轨实验中摩擦阻力的修正胡晓琳 0507151 引言普通物理力学实验中气垫导轨上滑块运动的各种实验,对理工科的教学来说,是最基本的实践环节。
传统的实验方法是手工测量物体运动的距离、时间等,然后再通过必要的计算得到速度、加速度等物理量。
这种手工操作会带来测量误差,而且学生也不能及时、直观地观察实验结果。
如果能通过检测环节自动完成测量,并将实验数据用计算机进行处理,以图表的形式实时地显示出来,则会大大提高实验效果。
气垫导轨(简称气轨)是近代在我国出现并逐渐普及的一种新兴低摩擦实验装置，它利用从导轨表面的小孔中喷出的压缩空气，使导轨表面和滑块之间形成一层很薄的气膜——气垫，将滑块浮在导轨上，由于气垫的漂浮作用，使在力学实验中难以处理的滑动摩擦力转化为气层间的粘滞性内摩擦力，使该因素引起的误差减小到近可忽略的地位;提高了实验精度。
其次在计时方法上又采用了光电计时手段，使,,34时间的测量精度达到的量级。
基于以上两方面的优点，近年来利用气垫导轨开设10~10了许多实验，收到了良好的教学效果(但也存在一些不足，即由于所采用的实验测量方法不恰当或对实验过程中应予考虑的系统误差未作修正，使实验结果的误差比预期大得多，影响了这一新型教学仪器的作用发挥。
因而，如何采用合理的实验方法，深入分析气垫导轨实验的误差来源和修正就成了实验中急待解决的问题(本文就这一问题作分析讨论。
气垫导轨实验中误差的来源是多方面的，有系统误差也有偶然误差(本文着重于对气垫导轨实验中的系统误差进行分析，至于偶然误差的原因和其它力学实验中的偶然误差并无特殊的区别，这里不作讨论。
如何调整气轨的水平状态，是减小系统误差的重要环节(另外，当滑块在气轨上飘浮时，一般都认为滑块与气垫之间摩擦力(确切地说应当是空气垫对滑块的粘滞阻力)可以忽略，实验中的测量讨论也往往是在这一假设下进行的实际上，这种摩擦阻力是存在的，也必定会对实验结果带来误差，而且，在某些实验中，这种误差还是比较大的(因此，除了气轨调平之外，如何在实验中选择恰当的操作方法，在可能的情况下，尽量排除阻力因素的影响，从而减小系统误差，提高实验精度，这是气轨实验教学中需要着力研究的一个重要问题。
本文主要研究气垫导轨实验中滑轮与细线间的摩擦力。
实验主要分为4个步骤进行:1.探究牛顿第二定律，发现加速度存在误差。
2.垫高气垫导轨一端，排除空气阻力对实验的影响。
3.保持滑块的质量不变，改变勾码质量，测量加速度，计算出滑轮与细线间的摩擦阻力。
4.分析、整理，得出修正公式，并进行实验验证。
2 实验部分2.1 气垫导轨探究牛顿第二定律2.1.1 实验仪器气垫导轨是利用气源将压缩空气打入导轨的空腔内，再由导轨表面按一定规律分布的小孔中喷射出来，在导轨平面与滑行器内表面之间形成一个薄空气层——气垫，使滑行器悬浮在导轨上，滑行器在运动中只受到很小的空气粘滞阻力的影响，能量损失极小，故可以近似地看作是无摩擦阻力的运动。
极大地减少了由于摩擦引起的误差，使实验结果基本上接近理论值，提高了实验精度，实验现象真实直观，效果明显。
【仪器介绍】1气垫导轨气垫导轨简称气轨，是一种力学实验装置。
它的结构如图所示。
1.导轨:导轨是一根长度约为1.5m平直的铝管，截面呈三角形。
一端封死，另一端装有图1 气垫导轨实验装置图进气口，可向管腔送入压缩空气。
在铝管相邻的两个侧面上，钻有两排等距离的喷气小孔，当导轨上的小孔喷出空气时，在导轨表面与滑块之间形成一层很薄的“气垫”，滑块就浮起，它将在导轨上作近似无摩擦的运动。
2.滑块:滑块由长约20cm的角铝制成，其内表面和导轨的两个侧面均经过精密加工而严密吻合。
根据实验需要，滑块两端可加装缓冲弹簧、尼龙搭扣(或橡皮泥)，滑块上面可加装不同宽窄的遮光片。
3.光电门:它主要由小灯泡(或红外线发射管)和光电二极管组成，可在导轨上任意位置固定。
它是利用光电二极管受光照和不受光照时的电压变化，产生电脉冲来控制计时器“计”和“停”。
光电门在导轨上的位置由它的定位标志指示。
除此之外，用到的主要仪器还有计时计数测速仪、电子天平。
计时计数测速仪采用国际流行的薄膜开关面板，微机处理及智能化技术。
操作便捷，只需按四只操作键(转换、功能、取数、电磁铁)即可完成全部功能。
与气垫导轨、自由落体仪配合使用，具有双路计时，计数功能。
还没有数据存储运算功能，可直接显示实验中的速度，加速度值。
2.1.2 实验原理牛顿第二定律是质点动力学的基本方程，给出了力F、质量m和加速度a三个物理量之F,ma间的定量关系，数学表述为。
其所描述的内容，就是一个物体的加速度与其所受合外力成正比，与其本身质量成反比，且加速度的方向与合外力方向相同。
为了验证牛顿第二定律，实验考虑如图1所示一个运动物体系统，系统由滑块和勾码两个物体组成，忽略空气阻力及气垫对滑块的粘滞力，不计滑轮和细线的质量等。
从两个方面出发来验证牛顿第二定律。
(1)系统总质量不变，研究合外力和加速度的关系;(2)合外力不变，考察总质量和加速度的关系。
但事实上这样做是存在着较大误差的，实验当中不仅存在着偶然误差，还存在着系统误差。
系统误差包括很多，如:空气的粘滞性阻力、细线和滑轮的质量、细线与滑轮间的摩擦力等等。
本文主要借鉴验证牛顿第二定律这个实验来测量细线与滑轮间的摩擦阻力，得出修正公式。
a 如图2，调节气垫导轨水平后，将一定质量的托码盘通过一细线经气垫导轨的滑轮与滑块相连。
忽略滑块M2 Tm图2与气垫导轨之间的滑动摩擦力和细线的质量，则可列出滑块系统的一组动力学方程:mg,T,ma,,T,Ma, (1)mMT其中为滑块的质量，为托码和勾码的总质量，为细线的张力，见图2。
F解方程组(1)，得系统所受合外力为:F,mg,(M，m)a (2)ma,g由(2)得 (3) (M，m)a,F)中可见，当滑块系统质量一定时，。
实验中，测量出三组在不从(2(M，m) F同外力作用下滑块的加速度值，计算出加速度的平均值，以使结果更准确。
并利用公aaa,理E,，100%式(3)计算出加速度的理论值，通过公式，计算并分析加速度的相对误差，a理F,a,a,a另外，求出，。
以为横坐标，为纵坐标，作-F曲线，观察该图,,,aaa 理论的特征。
数据分别填入表1和表2中。
2.1.3 实验过程(1)清洁导轨表面，检查气孔是否通畅。
(2)调节气垫导轨水平及光电计时系统正常工作使计数器在“计时”功能下，使滑块通过两个光电门，利用计数器“转换”键显示滑块通过两个光电门的时间和速度。
使速度基本相等，即滑块做匀速运动。
(3)测量加速度使计数器在“加速度”功能状态下，把4个勾码固定在滑块上，用细线通过滑轮和砝码盘相连，打开气源，放开滑块，测定系统加速度。
依次把滑块上的勾码移动到托码盘中，这样系统的质量不变，而作用力改变，测定不同情况下的加速度，每种情况加速度值测量三次，将测得的值填入表1中。
(4)计算出加速度的平均值，利用公式计算出加速度的理论值，得出加速度的增量和相对误差。
,a,a(5)以F为横坐标，为纵坐标，作-F图，观察图像特征，进行分析。
2.1.4 实验结果及分析系统中两光电门之间的距离为50.0cm,滑块质量M=176.2g不变，改变勾码的质量，使其增量为5.0g,(其中托码盘质量为5.0g)。
据测量，湖州地区的重力加速度g=9.794N/Kg. 表aaa1为每增加5.0g勾码后测得的值，其中、、分别为三次测量得到的加速度值，为a123ma,ga三次测量得到的加速度的平均值。
表2中为经公式(3)计算得到的加理(M，m),a速度理论值，为理论值与实验值的差值，E为加速度的相对误差。
3数据记录和处理表 12222勾码数重力 cmscmscmsa() a() a() (cms) a123F(N)1 0.098 49.99 50.04 50.09 50.042 0.147 73.46 73.61 73.97 73.683 0.195 95.21 95.17 95.34 95.244 0.245 116.19 116.23 116.09 116.17表 2222勾码数重力误差E,aacmscms() () cms() a理F(N)1 0.098 50.04 52.63 2.59 4.92%2 0.147 73.68 76.88 3.20 4.16%3 0.195 95.24 99.39 4.15 4.18%4 0.245 116.17 121.77 5.60 4.60%aa,理E,，100%，相对误差: ,,,aaa理a理,a,a以F为横坐标，为纵坐标，作-F图,a 由该图线可以看出，当外力增大，也就是勾码的质量逐渐增大时，也逐渐增大。
因为勾码质量增大，导致摩擦力也增大，那么滑块的加速度就减小，其理论值不变，实际值减小，那么理论与实际的差值自然就增大了。
由表2可以看出，加速度的相对误差在4%,5%之间，由此看来，气垫导轨再精确，其系统中的误差对实验结果还是有一定影响的，不可能那么完美。
实验中误差的来源是多方面的，有系统误差也有偶然误差(本文着重对气垫导轨实验中的系统误差进行分析。
在保证导轨平直的前提下，对实验结果影响较大的系统误差主要是空气粘滞性阻力和滑轮与细线间的摩擦阻力，本文主要是通过实验、计算、分析等方法，首先排除空气粘滞性阻力对实验的影响，然后再通过实验，计算出细线与滑轮之间的摩擦力，作一修正。
2.2 气垫导轨实验中的系统误差2.2.1 粘滞性阻力42.2.1.1 粘滞性阻力的影响在气垫导轨上运动的滑块,并非是一种理想的无摩擦运动,实际上是一种受到空气粘滞性摩擦阻力作用而缓慢减速的运动。
该阻力是由于滑块与导轨之间的气层彼此相对运动而产生的一种内摩擦力。
在许多有关气垫导轨的实验中,都忽视了这个粘滞阻力。
他们的计算都是在省略这个阻力的前提下进行的，结果往往存在着一定的误差。
要使实验结果更准确,必须深入分析粘滞性摩擦阻力所引起的误差并找到减小误差的方法。
2.2.1.2 减小粘滞性阻力对实验的影响由于气轨上运动的滑块受到的空气摩擦阻力很小，如果测量精度要求不高，我们可将其,忽略。
如图3，今有一质量为M的滑块在倾角为的倾斜气轨上下滑，通过计时计数测速仪测得下滑时的加速度为，则 a(4) MMagsin,,ga,sin,如果垫起导轨一端的垫块厚度为h，导轨两底角间距离为L，则haLsin,,g, , (5) hL我们测得a、h、L即可求得重力加速度g值。
g值不确定度的传递公式为图3uuu22212ahL.[()()()]ug,，，从式中我们gaLh看到适当增加垫快的高度h值，可减小g值的不确定度。
如果测量精度要求较高，则滑块受到的空气阻力不能忽略(其阻力F和平均速度成正比，即: Fbv,b上式中的比例系数，称为粘性阻尼常量。