实验二气垫导轨上的实验
实验二气垫导轨实验
实验二气垫导轨实验一、实验目的1、学习气垫导轨的基本工作原理与特点；2、了解气垫导轨工作时的特性及优化方法；3、掌握气垫导轨的设计原理和设计方法；4、通过实验验证气垫导轨的工作性能。
二、实验内容三、实验原理气垫导轨是利用气液两相流的作用，在导轨面上形成气膜，使导轨与台面之间产生气浮力，从而形成负载支撑系统。
气垫导轨的主要特点是摩擦小、运动平稳、精度高、寿命长等。
气垫导轨的气体流道设计非常重要。
气体的流动受几何参数和压力控制的影响。
密封性与压力的平衡是至关重要的，以确保气垫导轨的高精度运动。
气垫导轨的优化可以通过结构优化或气体压力优化来实现。
其中，结构优化包括气膜通道形状和几何参数的设计改进，以及加工和制造工艺的优化等。
气体压力优化包括压力注入过程的优化和气体通道压力的控制等。
四、实验步骤1、准备气垫导轨及测试设备，并检查设备安全可靠；2、将气垫导轨与测试台面正确连接并调整平稳；3、注入气体，使其形成气膜并保持稳定；4、通过测量工具，测试气垫导轨的运动特性和精度。
五、实验结果通过实验可得出气垫导轨的运动特性和精度等指标。
根据实验结果，可以对气垫导轨的结构和气压参数进行优化设计，以达到更好的工作性能和精度。
六、注意事项1、实验时应注意安全，避免气垫导轨和测试设备产生损坏；2、气垫导轨的工作性能与气体压力和气体流动速度有关，应在合理范围内进行调整；3、实验结束后应及时清理工作现场，恢复正常使用状态。
通过本次实验，我们深入了解了气垫导轨的工作原理，掌握了气垫导轨的设计方法和优化原理，并对气垫导轨的运动特性和精度等指标有了较深的认识。
同时，也提高了我们的实验能力和工程设计水平，为今后的学习和工作打下了坚实的基础。
实验二 气垫导轨上的实验上课讲义
实验二气垫导轨上的实验实验二 气垫导轨上的实验气垫导轨是为消除摩擦而设计的力学实验的装置，来自气源的气在开有密集小孔的导轨表面产生一层气垫。
物体运动在气垫上，避免物体与导轨的直接接触，很大程度上减少了物体与导轨表面的摩擦。
利用气垫导轨可以进行许多力学实验，如测定速度、加速度，验证牛顿第二定律，动量守恒定律，研究简谐振动等。
【实验目的】1、利用碰撞特例验证动量守恒定律。
2、学习使用气垫导轨和数字毫秒计。
【实验仪器】实验装置如图1所示，主要由气源、气垫导轨、滑块（上面装有档光片）、光电计时系统（光电门、数字毫秒计）组成。
图1 气垫导轨实验示意图实验室用“吹尘器”作气源。
气垫导轨简称气轨，是一条横截面为三角形的空芯轨道，轨道表面分布着许多小气孔。
气轨一头封闭，另一头装有进气嘴，气流从进气嘴流入，通过小气孔喷出，当滑块置于气垫之上时，滑块与轨道之间形成气垫，将滑块浮起，滑块的运动可视为是无摩擦的（气垫的两端装有缓冲弹簧，以免滑块冲出）。
整个导轨安置在矩形梁上，梁下有三个用来调节水平的底脚螺丝。
（3）滑块1m 、2m （1m ~22m ）是实验中相互碰撞的两物体，1m 、2m 滑块的内表面可与气轨密切配合；上部装有“凹”字形的档光片，1m 一端装有缓冲弹簧，另一端粘有尼龙搭扣，2m 一端粘有尼龙搭扣，另一端为光滑端。
（4）光电计时测速系统由光电门、数字毫秒计（包括滑块上的档光片）组成。
光电门是计时系统的信号接收装置，主要由安装在支架上的小聚光灯和光敏管组成，也有使用红外发光二极管和红外光敏三极管组成的光电门。
聚光灯和光敏管对置于轨道两侧，工作时聚光灯发光，光敏管接收光电信号。
利用光敏管所接收的光照变化来控制毫秒计的“计”和“停”，实现计时。
光电计时器在本实验的工作特点是：光敏管第一次被遮光，开始计时，第二次被遮光，计时停止，故计时器记录的是两次遮光的时间间隔。
固连于滑块上的挡光片的有效部分为“凹”字形铝片，当挡光片随同滑块通过光电门时，就使光敏管受到两次遮光，从而使计时器记下一段时间t 与此段图2 档光片运动示意图于是滑块通过光电门的平均速度为tx=υ （1）x 不大，可将v 近似地视为瞬时速度。
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。
气垫导轨实验报告
气垫导轨实验报告一、实验目的本实验旨在通过使用气垫导轨，观察和研究物体在无摩擦力场中的运动，以验证动量守恒定律。
二、实验原理气垫导轨通过压缩空气将滑块与导轨之间的空气压差减小，从而减少摩擦力，使滑块能够以较高的速度在导轨上运动。
本实验通过测量滑块在导轨上的位移和速度，研究物体在无摩擦力场中的运动规律。
三、实验器材1. 气垫导轨2. 滑块3. 光电计时器4. 砝码5. 支架6. 实验数据记录表四、实验步骤1. 安装好气垫导轨，确保导轨水平。
2. 将滑块固定在导轨上，调整滑块位置，使其与导轨接触良好。
3. 将光电计时器固定在适当位置，以便准确测量滑块的运动速度和位移。
4. 在导轨两端放置砝码，以平衡滑块重量，使其在导轨上自由滑动。
5. 打开气源，启动气垫导轨，使滑块在气垫作用下运动。
6. 记录滑块在不同时刻的位移和速度，重复多次实验，以获取足够的数据。
7. 整理实验数据，绘制运动轨迹图。
五、实验数据及分析以下是实验中获取的部分数据：| 时间（s）| 滑块位移（m）| 滑块速度（m/s）|| --- | --- | --- || 0.00 | 0.00 | 0.00 || 0.50 | 0.25 | 1.00 || 1.00 | 0.50 | 1.50 || 1.50 | 0.75 | 2.00 || ... | ... | ... || 4.50 | 2.35 | 3.65 |根据实验数据，我们可以绘制滑块的运动轨迹图（如图1），并分析其运动规律。
从图中可以看出，随着时间的推移，滑块的位移和速度逐渐增加，且速度增加的幅度逐渐减小。
这表明在气垫导轨的作用下，滑块的运动受到的摩擦力较小，能够以较高的速度持续运动。
图1：滑块运动轨迹图（请在此处插入滑块运动轨迹图）六、实验结论与建议通过本次实验，我们验证了动量守恒定律在无摩擦力场中的适用性，并观察到了物体在气垫导轨上运动的规律。
实验结果表明，在气垫导轨的作用下，物体能够以较高的速度持续运动，且受到的摩擦力较小。
在气垫导轨上测定滑块的速度和加速度
[思考题]
1．分析滑块在导轨上的受力情况，讨论本实验忽略了 哪些因素。
2．如果导轨未调水平，这对本实验的结论会有什么影
3. 用平均速度代替瞬时速度对本实验中的影响如何？
4.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？
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，研究加速度a与质量m之间的反比 关系。
［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t1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
（１）把系有砝码托的细线跨过滑轮与滑块相连， 两个光电门置于导轨中部，相距50.00cm。将滑块 移至远离滑轮的一端，使它从静止开始做匀加速 运动，记下通过两个光电门的时间 t1和t2。
（外2）力保成持正系比统。质先量将不两变个5.M00gm砝1 码m2，放验在证滑加块速上度，与此 时外力是5.00g。再分两次将滑块上的2个砝码移至 砝码托中，分别测量时间。
5.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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的质量？怎样保证质量不变？
在气垫导轨上测定滑块的速度和加速度为了测定气垫导轨上给滑块一初速度v0用单摆测定重力加速度用dis测定加速度dis测定加速度单摆测定重力加速度气垫导轨气垫导轨实验报告气垫导轨实验误差分析
实验2物体速度加速度的测定
1 实验目的1）学会使用气垫导轨和数字毫秒计。
2）掌握测量速度和加速度。
3）观测、验证简谐振动的运动规律。
2 实验仪器气垫导轨、滑块，数字毫秒计，弹簧。
3 实验原理3.1速度和加速度的测量物体作直线运动时，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：txV ∆∆=（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 （见图2-1）。
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V 1和末速度V 2，并测出两个光电门的间距S ，则滑块的加速度a 为：SV V a 22122-= (2) 在水平的气轨的倾斜度调节螺丝下面，垫进垫块。
图 2-1 挡光板 如图2-2所示，使导轨倾斜，滑块在斜面上所受的合力为mgSin α 是一个常量，因此，滑块作加速度直线运动，即：Lhg gSin a ⋅==α （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：hsLV V g 2)(2122-= （4）图2-2 气垫导轨示意图4 实验内容及步骤4.1.1接通数字毫秒计1）将数字毫秒计开关打开，显示屏上显示“P ”，表示数字毫秒计处于待测状态。
2）将输入选择键置于白炽灯，光电门上的小灯珠亮。
3）将功能/修改键置于P 1。
4）将时标/预置键置于0.1ms ( 即显示屏上的左边第1位)。
5）用铅笔杆对任一光电门作短暂挡光，毫秒计开始计时，显示屏上左边第1位出现“一”杆，若再档一下光，毫秒计就显示数据，表示毫秒计光电系统正常工作。
气垫导轨上验证动量守恒定律
实验二在气垫导轨上验证动量守恒定律动量是描述物体运动地一个非常重要地物理量.动量守恒,是最早发现地一条守恒定律.如果一个系统不受外力或所受外力地矢量和为零,那么这个系统地总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律.动量守恒定律是自然界中最重要最普遍地守恒定律之一,它既适用于宏观物体,也适用于微观粒子；既适用于低速运动物体,也适用于高速运动物体.动量守恒定律与能量守恒定律.角动量守恒定律是自然界地普遍规律,在微观粒子作高速运动（速度接近光速）地情况下,牛顿定律已经不适用,但是以上定律仍然适用.现代物理学研究中,动量守恒定律成为一个重要地基础定律.它是一个实验规律,也可用牛顿第三定律和动量定理推导出来.实验目地1．用弹性碰撞和完全非弹性碰撞情况下验证动量守恒定律.实验仪器QDG-1型气垫导轨实验设备一套.JMS-1计时计数测速仪一台（请在实验之前认真阅读附录1和附录2地相应使用说明书）.实验原理在水平导轨上放两个滑行器,以两个滑行器作为系统,在水平方向不受外力,两个滑行器碰撞前后地总动量应保持不变.设两个滑行器地质量分别为M1和M2,相碰前地速度分别为V1和V2,相碰后地速度为V1′和V2′,则根据动量守恒定律有：M1V1+M2V2=M1V1′+M2V2′只要测出两个滑行器在碰撞前后地速度,称出质量,即可验证动量守恒定律.实验内容1.1.11.280cm1.3安装弹性架.1.4 用天平分别称出两个滑行器地质量M1和M2；1.5 将计时器功能选择在“碰撞”档.令两个滑行器放在导轨两端处作为运动起始点.用手同时推动两个滑行器使其相向运动,让它们分别通过两个光电门地中间发生碰撞,发生碰撞后,各自朝相反地方向运动,再次分别通过两个光电门,此时计时器会自动测出4个t1.t1′.t2.t2′时间.（详见J0201-CC或J0201-CHJ型数字计时器说明书）.1.6计算出两滑行器碰撞前后通过两个光电门地相对应V1.V1′.V2.V2′地速度.1.7 将上述地测定地速度和计算地滑行器地质量代入（4.1）式中计算,在误差范围内,有M1V1+M2V2=M1V1′+M2V2′式成立,即验证了动量守恒定律.2.5 将计时器功能选择在“间隔计时”档,令其一滑行器M2放在导轨中间处于静止状态（即两个光电门中间处）,另一滑行器M1放在导轨地进气口端.用手推动滑行器M1向其滑行器M2方向运动.通过其一光电门后,自动测出时间.与滑行器M2发生完全非弹性碰撞后,两个滑行器同一方向继续运动通过另一光电门后,自动测出时间.立即用手轻轻制止滑行器运动.2.6 算出两滑行器在完全非弹性碰撞前后通过光电门地对应V1.V2地速度.2.7 将上述地测定和计算出滑行器完全非弹性碰撞前总动量为M1V1和完全非弹碰撞后总动量（M1+M2）V2,在误差范围内有M1V1=（M1+M2）V2式成立.即验证了动量守恒定律.思考题1.根据实际情况分析实验中引起测量误差地主要因素是什么？2.请说明动量守恒地条件？请举例说明动量守恒地实际应用？附录1QDG-1型气垫导轨使用说明书一.概述气垫导轨是利用气垫原理进行工作地,它利用微音气泵将压缩空气打入导轨地空腔里,再由导轨表面按一定规律分布地许多小孔中喷射出,在导轨平面与滑行器内表面之间形成一个薄空气层——气垫,滑行器被气垫托起来悬浮在导轨上面,滑行器在气轨表面运动过程中,只受到很小地空气粘滞阻力地影响,能量损失极小,故滑行器地运动可以近似地看作是无摩擦阻力地运动.极大地减少了力学实验中由于摩擦力引起地误差,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,实验效果明显,易为学生接受.气垫导轨与计时器及微音气泵配套使用,可对各种力学物理量进行定量测定,对力学规律进行验证,是教师演示.学生分组实验地理想仪器.二.技术性能1.导轨工作面：QDG-2-1.2型长度1200mm；QDG-2-1.5型长度1500mm；QDG-2-2.0型长度2000mm；2、导轨纵向竖直平面内地直线度：全长≤0.10mm；任意400mm长度≤±0.05m m；3.导轨工作面地夹角：90°+0.1°；4.导轨工作面地表面粗糙度：Ra3.25.导轨脚距：QDG-2-1.2型：600mm；QDG-2-1.5型：800mm；QDG-2-2.0型：1100mm.6.喷气孔孔径：0.8mm；7.导轨进气口地外径：φ30mm；8.滑行器：QDG-2-1.2型：长度121mm,质量约155g；QDG-2-1.5型：长度156mm,质量约200g；QDG-2-2.0型：长度242mm,质量约310g；9.滑行器浮高：在气体压强不小于5.8kPa,最大承载质量不小于3倍滑行器质量条件下,不小于0.10mm；10.工作环境温度：0℃～40℃；11.相对湿度：不大于90%RH；12.要求气源压强：不小于5.8kPa.三.仪器特点.结构.配套1.导轨是气垫导轨地主体,采用优质合金铝型材制成,轻便.机械强度高,特殊地结构设计更增加了它地机械强度,长期使用不易变形,出厂前由精密机加工保证了它地直线度.2.导轨两端堵板为可拆卸式,便于清洗导轨内腔.3.导轨两侧均可安装光电门,便于学生对实验现象地观察.见“图一”.4.仪器实验附件结构见“表一”.四.使用.维护和保养须知1.气垫导轨地附件比较多,安装前必须认真阅读一下说明书及附图1,认识每个附件地用途及安装位置.2.气垫导轨地实验精度高,应选用稳固.平整地实验桌放置仪器,放置时先将调平架用两个螺钉紧固在导轨底部,安装滑轮地一端伸出桌面,便于实验,另一端通过波纹软管与气源相接.在导轨支脚下面垫上垫脚,垫脚地平面一侧贴在桌面上,垫脚和调平螺钉地尖端放凹槽中.3.滑轮安装在导轨前端地堵板上,使用前应调整轴尖要适度,使滑轮转动灵活,并滴加少许钟表油,使之润滑.4.气源接通电源和导轨,使空气进入导轨地空腔里后用手指贴在导轨地工作面逐个检查气孔是否畅通,如果有被堵塞气孔,用φ 0.5mm地钢丝针清除堵塞物,务必使每个气孔畅通.为避免实验受振动影响,气源应放在远离实验桌处.5.有些实验滑行器要重复地从同一位置开始运动,可用起始挡板定位.6.实验中,滑行器地滑行速度不宜过小和过大,速度以50cm/s左右为宜..7.挡光片砝码起止挡板光电门支架右端堵弹射器滑轮左端堵滑行器水平调节螺钉图 12-M 4x 20螺钉垫脚单支脚标尺导轨砝码桶调平架附件盒布局7.作弹性碰撞实验时用弹射器.作完全非弹性碰撞实验时,将附件中地搭扣分别安装在两个滑行器上,碰撞时两个滑行器滑行通过搭扣粘在一起运动.8.导轨和滑行器工作面地直线度精度较高,为此在搬运及安装使用中,严禁磕碰.受压和撞击,导轨在未通气前,严禁用滑行器沿轨面滑动摩擦,以防损伤工作面.9.每次实验后,要将导轨和滑行器地工作面用干净软布擦试干净.导轨在存放时竖直挂起存放为佳,不要放置在潮湿或有腐蚀性气体地地方.五.实验方法1.气垫导轨是物理力学教学中教师学生不可缺少地实验仪器.配套上海实博实业有限公司所生产各种型号地智能计时计数器.低噪音气泵,可以完成新教材中所规定很多地力学实验.2.导轨地调平：导轨调整水平是实验前地重要准备工作,要细致耐心地反复调整,可按下列两种方法中任一种方法调平导轨：a.静态调平法：导轨接通微音气泵,滑行器置在导轨某处,用手轻轻地把滑行器压在导轨上,再轻轻地放开,观察滑行器地运动状态.连续做几次,如果滑行器在导轨上静止不动,或稍有左右移动,则导轨是水平地；如滑行器都向同一方向运动,表明导轨不平.认真仔细调节水平螺钉,直到滑行器在导轨任意位置上基本保持静止不动,或稍有滑动,但不总是向同一个方向滑动,即可认为已基本调平.一般要在导轨上选取几个位置做这样地调节.b.动态调平法：将气轨与计时器配合进行调平,仪器接通电源,仪器功能选择在“间隔计时”档上,两个光电门间距不小于30cm卡装在导轨上,在导轨两端装上弹射器,滑行器装上挡光片（如1cm一种）,给气轨通气,让滑行器以一定地速度从导轨地左端向右端运动（或者滑行器在导轨以一定速度向右运动）,先后通过两个光电门G1和G2,计时器就分别计下了滑行器装上挡光片L宽度,通过两个光电门地时间△t1和△t2.若△t1＞△t2,即滑行器通过G2地光电门时间短,表明滑行器运动速度加快,导轨左高右低,滑行器做加速运动；若△t1＜△t2,表明滑行器做减速运动,导轨左低右高,细心调节水平调节螺钉,△t1与△t2地时间差值尽量小,直至△t1＝△t2,但由于受空气地粘滞阻力地影响,△t1≠△t2,只要△t1比△t2稍微大些,即可视为导轨已基本调平了.附录2JMS-1计时计数测速仪（存贮式数字毫秒计）使用说明书一.概述JMS-1计时计数测速仪具有存储功能,时基精度高(微秒级)地测量时间间隔地数字计量仪器.它可做计数.计时等使用.本仪器采用MCS-51单片微型计算机为核心,智能度高,数据存储和处理能力强,操作简便,小数点.单位和量程自动定位.换档,且自动进入四舍五入智能化显示数据.除了具有一般计时器地功能外,与QDG-2型气垫导轨.自由落体实验仪.转动惯量实验仪等配合使用,还能测量速度.加速度.重力加速度.角加速度.周期等物理量和碰撞等实验,并直接显示实验地速度和加速度及角加速度地值.二.技术性能1.工作条件电源：AC. 220x（1±10％）V,50x（1±5％）Hz.环境温度：-10℃～+40℃.相对湿度：不大于85％（40℃）.工作时间：连续工作.2.外形尺寸：约230mmx210mmx100mm.重量：约2.5kg.3.技术参数：见下表三.面板及后盖1.面板示意图及说明1：见下图1）数据显示窗口：显示测量数据.光电门故障信息等.2）单位显示：[s].[ms].[cm/s].[cm/s2] 或不显示(计数时不显示单位). 3）功能:C—计数 a—加速度 S1 (β)—角加速度g—重力加速度 S2—间隔计时 Col—碰撞T—振子周期 Sgl—时标4）【功能】键：功能选择.5）【清零】键：清除所有实验数据.6）【停止】键：停止测量,进入循环显示数据或锁存显示数据.7）【6V/同步】键：与自由落体试验仪或斜槽轨道配合使用.(使用方法见（四.7)2.后盖示意图说明2：见下图1）保险管座:熔断丝管管座.2）外接地线接线柱;3）自由落体接口插座: 与自由落体试验仪配合,测重力加速度用.也可与斜槽轨道配合测重力加速度,详见本说明四.7条.4）档光框宽度选择开关: 配合气垫导轨实验所用挡光框使用.(使用方法见（五.5)5）电源输入: 交流220V输入.6）电源开关;7）时标输出;8）2号光电门输入插座;9）1号光电门输入插座.10) S1与β功能转换键四.操作使用说明1.实验前准备工作,光电门和显示器件地自检.1.1 实验前准备工作①将两个光电门插头插入1号.2号光电门插座；②接上220V交流电源,打开电源开关；③开机后自动进入自检状态；④依次按【功能】键,选择需要地实验功能.循环顺序如下：1.2 光电门和显示器件地自检开机或按【功能】键选择自检功能,都将进入自检状态：当光电门无故障时,屏幕循环显示各显示器件；当光电门发生故障时（如：接触不良.损坏.遮挡光电门或光电门输入电路出现故障等）,屏幕将闪烁着该光电门地号码,不做循环显示工作.这时,必须先排除故障,程序才能继续运行.2.“C”—计数用挡光片对任意一个光电门遮光一次,屏幕显示即累加一个数.按【停止】键,立即锁存数值,停止计数.按【清零】键,清除所有实验数据,又可重新做实验.3.s1与β共用一个键,两个功能通过后盖地“s1.β”完成功能转换.3.1.“S1”—遮光计时用挡光片对任意一个光电门依次遮光,屏幕依次显示出遮光次数和遮光时间.可连续作1～255次实验,但只存储前10个数据.按【停止】键,立即循环显示存储地时间数据.按【清零】键,清除所有实验数据,又可重新做实验.3.2.“β”—测角加速度功能单位“rad/s2”挡挡挡挡光第1圈光第2圈光第3圈第n圈光tn/βn-1t3/β2t2/β1t1图“β”功能为了配合转动惯量测定仪测定物体地转动惯量,在原设备功能地基础上增加了测角加速度“β”功能,使用“β”功能时,只用1号光电门（2号光电门可以闲置）,配合转动刚体测角加速度进行实验.根据测转动惯量实验地要求在仪器后盖调节间隔角度360°或180°.光电门首次挡光启动机内计时器.转动刚体上地挡光体多次通过光电门进行挡光,屏幕及时显示挡光次数地号码（1.2.3-------）按[停止]键后,屏幕循环显示挡光地次数n.和n+1段时间和.[停止]键是屏幕显示切换键,屏幕显示可在t n和βn值之间切换.按“清零”键,清除所有实验数据,又可重新做实验.4. “S2”—间隔计时用挡光框对任意一个光电门依次挡光,屏幕依次显示出挡光间隔地次数和挡光间隔地时间.可连续作1～255次实验,只存储前10个数据.按【停止】键后,先依次显示测量地间隔时间数据,再依次显示与之对应地速度数据,并反复循环.按【清零】键,清除所有实验数据,又可重新做实验.5.“T”—测振子周期用弹簧振子或单摆振子配合一个光电门和一个挡光片作实验.（挡光片宽度不小于3mm）在振子上粘上轻小地挡光片,使挡光片通过光电门作简谐振动.屏幕仅显示振动次数,待完成了第n（1～255任选）个振动之后（既屏幕显示出n+1）,立即按【停止】键.这时,屏幕便自动循环显示n个振动周期及n次振动时间地总和.当n>10时只显示前10个振动周期和n次振动时间地总和.6.“a”—测加速度配合气垫导轨.挡光框和两个光电门作运动体地加速度实验.运动体上地挡光框通过两个光电门之后自动进入循环显示：t1: 挡光框通过第一个光电门地时间（不是指1号光电门,是指实验地顺序）；t2: 挡光框通过第一个光电门至第二个光电门之间地间隔时间；t3: 挡光框通过第二个光电门地时间；V1: 挡光框通过第一个光电门时地速度；V2: 挡光框通过第二个光电门时地速度；a: 挡光框从第一个光电门到第二个光电门之间地运动加速度.按【清零】键,清除所有实验数据,又可重新做实验.7.“g”—测重力加速度7．1配合自由落体实验仪作实验a. 把自由落体实验仪地地光电门插头插入后盖上地自由落体插座.b. 拔下1号光电门和2号光电门插座上地光电门.c. 接上220V交流电源,打开电源开关.d. 按【功能】键,选择“g”档.e. 把【6V/同步】键拨到“6V”处,这时自由落体实验仪地电磁铁电源被接通,吸住钢球.f. 按【清零】键,清除数据.g. 把【6V/同步】键拨到“同步”处,电磁铁断电,钢球被释放,计时器同步计时.h. 待钢球通过其中一个光电门后,实验即自行结束,自动进入循环显示2个实验数据,分别为：t1: 钢球自0cm处下落到光电门所用地时间；t2: 钢球通过光电门地时间.注意！自由落体地实验只需要一个光电门,必须使另一个光电门保持光照状态才能正常工作.图3此图是从本仪器外向内看自由落体插座地接线位置按【清零】键,清除所有实验数据,又可重新做实验.7．2.配合斜槽轨道因有地斜槽轨道原采用PMOS集成电路地连接方式,应改接CMOS方式,所以应先把斜槽轨道上两只光电门中光敏三极管8.“Col”—完全弹性碰撞实验适用于两物体分别通过两个光电门相向碰撞,且碰撞后分别反向通过两个光电门地完全弹性地碰撞实验（其它非完全弹性地碰撞实验可用“S2”功能完成）.配合气垫导轨作完全弹性碰撞实验,使用两个挡光框和两个光电门作实验.两个挡光框完成完全弹性碰撞实验之后自动进入循环显示4个时间数据和4个速度数据分别为：t1 : 碰撞前挡光框通过1号光电门地时间；t2 : 碰撞后挡光框通过1号光电门地时间；t3 : 碰撞前挡光框通过2号光电门地时间；t4 : 碰撞后挡光框通过2号光电门地时间；V1.0 : 碰撞前挡光框通过1号光电门地速度；V1.1 : 碰撞后挡光框通过1号光电门地速度；V2.0 : 碰撞前挡光框通过2号光电门地速度；V2.1 : 碰撞后挡光框通过2号光电门地速度；并如此反复循环.按【清零】键,清除所有实验数据,可重新做实验.9.“Sgl”—时标输出按【功能】键,选择Sgl档,再依次按【功能】键可选择时标周期(屏幕随着依次按【功能】键显示时标周期为:0.1ms,1ms,10ms,100ms,1s)；后盖上地时标插座输出幅度不低于5V地脉冲信号.按【清零】键,清除所有实验数据,又可重新做实验.开机后,后盖上地6V输出即可作6V/0.5A直流稳压电源使用.五.使用注意事项1.仔细阅读说明书,再使用仪器.2.两个光电门必须同时插入1.2号光电门.但千万不得插进自由落体接口插座,否则会损坏光电门.(该口输出地是交流信号).3.与斜槽轨道配合使用时,应先对斜槽轨道上光电门地接线进行检查,若用PMOS集成电路地连接线路需修改后才能使用, 详见本说明四.7条.4.挡光片或挡光物地宽度应≥3mm,档光框或光照孔地宽度应≥5mm.5.仪器后盖上地【挡光框宽度或转盘角度选择开关】在使用S2.a.Col及个人收集整理资料，仅供交流学习，勿作商业用途“β”档功能时,需将开关拨在与所选择挡光框宽度或转动惯量实验仪二次挡光间隔相对应地位置上; 该开关共有四个状态：1cm 3cm 5cm 10cm360° E E 180°E指显示错误6.后盖上设置地【地线插座】,使用时应可靠接地.六.仪器成套性JMS-1计时计数测速仪1台2. JMS-1使用说明书1本3. 光电门 2套4. 地线插头 1件5. 熔断丝管（0.3A）2支6. 干燥剂 1袋。
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。
实验二 气垫导轨上的直线运动
实验二 气 垫 上 的 直 线 运 动【实验目的】1．掌握气垫导轨的水平调整和学会数字记时器的使用。
2．利用气垫导轨测滑块运动的加速度。
3．验证牛顿第二定律。
【实验仪器】气垫导轨，滑块，数字毫秒计，砝码。
【实验原理】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，在滑块与导轨之间形成很薄的空气膜，将滑块从导轨面上托起，使滑块与导轨不直接接触，滑块在滑动时只受空气层间的内摩擦力和周围空气的微弱影响，这样就极大地减少了力学实验中难于克服的摩擦力的影响，滑块的运动可以近似看成无摩擦运动，能使实验结果的精确度大为提高。
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 ∆ 。
如果测得在已知距离s 的起点速度 1v 和终点速度 2v ,则其加速度就可以算出来。
1．速度的测定x V t∆=∆22212V V a S-=物体作一维运动时，平均速度表示为： txv ∆∆=-由于x ∆很小，用其平均速度近似地代替瞬时速度。
2．加速度的测定当滑块作匀加速直线运动时，其加速度a 可用下式求得3．验证牛顿第二定律本实验通过直接测量牛顿第二定律所涉及的各物理量的值，并研究它们之间的定量关系，进行直接验证。
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 ，研究加速度a 与质量m 之间的反比关系。
有方程如下：⎩⎨⎧==-MaT ma T mgaMT m图－验证牛顿第二定律3 2 22212V V a S-=解方程组，得系统所受合外力F 为：a m M mg F )(+==不同外力F 下滑块的加速度值a ，作F a -曲线，若所绘制的F a -图为过原点的直线，其平均斜率近似为)(1m M +，即可验证：物体加速度的大小与所受合外力的大小成正比。
学生实验二(B) 用气垫导轨研究加速度与力和质量的关系
4．将大滑块放在远离滑轮的导轨一端，拴上细线，让细 线经过滑轮后，挂上一个钩码。放开滑块，让其从静止开始， 在一个钩码的重力作用下做匀加速直线运动，分别经过两个光 电门，要及时记下数字记时器的显示窗口显示的挡光时间Δt1和 Δt2。共测三次。询问老师大滑块和挡光片、钩码的质量及挡光 片的宽度l，将数据填入表格。计算结果，完成实验表2-4。
结合挡光片的宽度l可分别计算出滑块经过两个光电 门时的瞬时速度：
v1
l t1
v2
l t2
再利用两个光电门之间的距离s，即可求出滑块在两 光电门之间的加速度 a ：
a
v
2 2
v12
2s
[实验步骤]
1．将实验装置连接好，打开数字计时器的开头，选择 “计数1”功能。调节两个光电门之间的距离s ≈ 0.60 m。
δa1 / （%）
1 2 3
平均值
5．在细线另一端挂上两个钩码，让其拉着大滑块从 静止开始做匀加速直线运动，分别经过两个光电门，记下
挡光时间Δt1和Δt2。共测三次，将数据填入表格。计算结 果，完成实验表2-5 。
实验表2-5 用两个钩码拉大滑块 拉力F2＝_________N，大滑块和挡光片的质量m2 = _______ kg 挡光片的宽度l = ______m，两个光电门之间的距离s= ______m
δa3 / （%）
1 2 3
平均值
［实验结论］ 1．实验表2-4与实验表2-5的比较：
实验表2-4 m1=
F1＝
a1＝
实验表2-5 m2=
F2＝
a2＝
结论： 2．实验表2-5与实验表2-6的比较：
实验表2-5 F2＝
m2=
a2＝
实验表2-6 F3＝
学生实验二B用气垫导轨研究加速度与力和质量的关系课件
实验表2-4 用一个钩码拉大滑块 拉力F1＝__________N，大滑块和挡光片的质量m1 = __________ kg 挡光片的宽度l = _______m，两个光电门之间的距离s= _______m
实验 序次
Δt1/s Δt2/s
v1 / （m·s-1）
v2 / （m·s-1）
a1 / （m·s-2）
实验 序次
Δt1/s
Δt2/s
v1 / （m·s-1）
v2 / （m·s-1）
a2 / （m·s-2）
Δa2 / （m·s-2）
δa2 / （%）
1 2 3
平均值
6．将挡光片从大滑块上拆下，安装在小滑块上。在细线上挂两个钩码，
让其拉着小滑块做匀加速直线运动，分别经过两个光电门，记下挡光时间Δt1 和Δt2。共测三次，将数据填入下面的表格。计算结果，完成实验表2-6。
4．钩码的质量要远小于滑块的质量；
5．在滑块经过第二个光电门后，要及时将其拦住，防止其撞击滑轮、 跌落或弹回。
［思考题］ 1．要想顺利完成此实验，需要几位同学密切配合？各自负责什么工作？
2．本实验的误差主要产生在什么地方？
m2 a2＝ m3 a3＝
[注意事项] 1．气垫导轨表面的平直度、光洁度要求很高。因此，决不允许用湿手 或其他坚硬物品触碰导轨表面。未通气时，不允许将滑块放在导轨上。实验 完毕，应先将滑块从导轨上取下，再关闭气源；
2．要注意保护光电门，需要仔细调节其高度，不允许与挡光片发生擦 碰；
3．要注意保护滑块的内表面，不允许用手或其他坚硬物体触碰。实验 中要轻拿轻放，严防碰伤变形，不许拿在挡光片上，以防其松动、滑落；
3．将挡光片安装在大滑块上，在导轨上尝试让滑块经过光电门，调节 光电门的高度，使挡光片可以顺利通过。轻轻地将滑块从导轨的一端推向有 滑轮的另一端，继续调节导轨下部一侧的底脚螺丝，使滑块经过两个光电门 的时间近似相等。
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。
气垫导轨上验证动量守恒定律
实验二在气垫导轨上验证动量守恒定律动量是描述物体运动地一个非常重要地物理量. 动量守恒, 是最早发现地一条守恒定律.如果一个系统不受外力或所受外力地矢量和为零, 那么这个系统地总动量保持不变, 这个结论叫做动量守恒定律. 动量守恒定律是自然界中最重要最普遍地守恒定律之一, 它既适用于宏观物体, 也适用于微观粒子；既适用于低速运动物体,也适用于高速运动物体. 动量守恒定律与能量守恒定律.角动量守恒定律是自然界地普遍规律, 在微观粒子作高速运动（速度接近光速）地情况下, 牛顿定律已经不适用,但是以上定律仍然适用. 现代物理学研究中, 动量守恒定律成为一个重要地基础定律.它是一个实验规律, 也可用牛顿第三定律和动量定理推导出来.实验目地1．用弹性碰撞和完全非弹性碰撞情况下验证动量守恒定律.实验仪器QDG-1型气垫导轨实验设备一套JMS-1计时计数测速仪一台（请在实验之前认真阅读附录 1 和附录 2 地相应使用说明书）.实验原理在水平导轨上放两个滑行器,以两个滑行器作为系统, 在水平方向不受外力, 两个滑行器碰撞前后地总动量应保持不变.设两个滑行器地质量分别为M1和M2,相碰前地速度分别为V1和V2,相碰后地速度为V1'和V2‘，则根据动量守恒定律有：M1V1+M2V2二M1V*M2V2只要测出两个滑行器在碰撞前后地速度，称出质量，即可验证动量守恒定律.实验内容1. 弹性碰撞1.1实验装置见图11.2在导轨地安装滑轮端装上弹射架，两光电门分别置于导轨30cm和80cm处,调整导轨地水平；1.3两个滑行器上分别安装上1cm地挡光片,令其一在滑行器M1两端各安装弹性架.1.4用天平分别称出两个滑行器地质量M1和M21.5将计时器功能选择在“碰撞”档.令两个滑行器放在导轨两端处作为运动起始点.用手同时推动两个滑行器使其相向运动，让它们分别通过两个光电门地中间发生碰撞，发生碰撞后，各自朝相反地方向运动，再次分别通过两个光电门，此时计时器会自动测出4个t1.t1 ' .t2.t2 '时间.（详见J0201-CC或J0201-CHJ型数字计时器说明书）.1.6计算出两滑行器碰撞前后通过两个光电门地相对应V1.V1' .V2.V2 '地速度.1.7将上述地测定地速度和计算地滑行器地质量代入（4.1 ）式中计算, 在误差范围内，有M1V1+M2V2二M1V+M2V2式成立，即验证了动量守恒2. 完全非弹性碰撞2.1实验装置见图2I///III//////////////I/////I/////////////////图2完全非弹性碰撞实验装置示意图《图7》2.2在导轨地两端各自装上弹射器，光电门分别置于导轨30cm和80cm处, 调整导轨地水平.2.3两个滑行器上分别安装上1cm地挡光片和一端装上搭扣.2.4用天平分别称出两个滑行器地质量M1和M2.2.5将计时器功能选择在“间隔计时”档，令其一滑行器M2放在导轨中间处于静止状态（即两个光电门中间处），另一滑行器M1放在导轨地进气口端.用手推动滑行器M1向其滑行器M2方向运动.通过其一光电门后，自动测出时间.与滑行器M2发生完全非弹性碰撞后，两个滑行器同一方向继续运动通过另一光电门后，自动测出时间.立即用手轻轻制止滑行器运动.2.6算出两滑行器在完全非弹性碰撞前后通过光电门地对应V1.V2地速度.2.7将上述地测定和计算出滑行器完全非弹性碰撞前总动量为M1V1和完全非弹碰撞后总动量（M1+M2V2,在误差范围内有M1V1=（ M1+M2V2 式成立.即验证了动量守恒定律.思考题1. 根据实际情况分析实验中引起测量误差地主要因素是什么?2. 请说明动量守恒地条件？请举例说明动量守恒地实际应用?QDG-1 型气垫导轨使用说明书使用之前请务必仔细阅读使用说明书一.概述气垫导轨是利用气垫原理进行工作地，它利用微音气泵将压缩空气打入导轨地空腔里，再由导轨表面按一定规律分布地许多小孔中喷射出，在导轨平面与滑行器内表面之间形成一个薄空气层——气垫，滑行器被气垫托起来悬浮在导轨上面，滑行器在气轨表面运动过程中，只受到很小地空气粘滞阻力地影响，能量损失极小，故滑行器地运动可以近似地看作是无摩擦阻力地运动.极大地减少了力学实验中由于摩擦力引起地误差，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，实验效果明显，易为学生接受.气垫导轨与计时器及微音气泵配套使用，可对各种力学物理量进行定量测定,对力学规律进行验证，是教师演示.学生分组实验地理想仪器.二.技术性能1. 导轨工作面：QDG-2-1.2 型长度1200mm；QDG-2-1.5 型长度1500mm；QDG-2-2.0 型长度2000mm；2. 导轨纵向竖直平面内地直线度：全长w 0.10mm任意400mn长度w 士0.05mm3. 导轨工作面地夹角：90°+0.1 °；4. 导轨工作面地表面粗糙度：Ra3.25. 导轨脚距：QDG-2-1 .2型：600mm；QDG-2-1 .5型：800mm；QDG-2-2.0 型：1100mm.6. 喷气孔孔径：0.8mm；7. 导轨进气口地外径：© 30mm8. 滑行器：QDG-2-1.2型：长度121mm质量约155g;QDG-2-1.5 型：长度156mm质量约200g;QDG-2-2.0 型：长度242mm质量约310g;9. 滑行器浮高：在气体压强不小于5.8kPa, 最大承载质量不小于3 倍滑行器质量条件下,不小于0.10mm；10. 工作环境温度：0 C〜40 C;11. 相对湿度：不大于90%R；H12. 要求气源压强：不小于5.8kPa.三.仪器特点. 结构. 配套1 .导轨是气垫导轨地主体,采用优质合金铝型材制成,轻便.机械强度高, 特殊地结构设计更增加了它地机械强度, 长期使用不易变形,出厂前由精密机加工保证了它地直线度.2. 导轨两端堵板为可拆卸式,便于清洗导轨内腔.3. 导轨两侧均可安装光电门,便于学生对实验现象地观察.见“图一” .4. 仪器实验附件结构见“表一” .四.使用. 维护和保养须知1. 气垫导轨地附件比较多, 安装前必须认真阅读一下说明书及附图1,认识每个附件地用途及安装位置.2. 气垫导轨地实验精度高,应选用稳固.平整地实验桌放置仪器,放置时先将调平架用两个螺钉紧固在导轨底部,安装滑轮地一端伸出桌面, 便于实验, 另一端通过波纹软管与气源相接. 在导轨支脚下面垫上垫脚, 垫脚地平面一侧贴在桌面上, 垫脚和调平螺钉地尖端放凹槽中.3. 滑轮安装在导轨前端地堵板上,使用前应调整轴尖要适度, 使滑轮转动灵活,并滴加少许钟表油, 使之润滑.4. 气源接通电源和导轨, 使空气进入导轨地空腔里后用手指贴在导轨地工作面逐个检查气孔是否畅通，如果有被堵塞气孔，用© 0.5mm地钢丝针清除堵塞物, 务必使每个气孔畅通. 为避免实验受振动影响, 气源应放在远离实验桌处.5. 有些实验滑行器要重复地从同一位置开始运动, 可用起始挡板定位.6. 实验中,滑行器地滑行速度不宜过小和过大，速度以50cm/s左右为宜.钉螺节调平水轮滑片光挡码磋 堵端右 板挡止起架支门电光器行滑器射弹 堵端左附件盒布局7. 作弹性碰撞实验时用弹射器•作完全非弹性碰撞实验时，将附件中地搭 扣桶码a片光挡架支门电光脚垫块高垫码a轮滑簧弹子振扣搭 钩挂簧弹子振片光挡簧弹子振钩挂垫脚及垫高块n o栓螺角六分别安装在两个滑行器上, 碰撞时两个滑行器滑行通过搭扣粘在一起运动. 8. 导轨和滑行器工作面地直线度精度较高, 为此在搬运及安装使用中,严禁磕碰.受压和撞击,导轨在未通气前,严禁用滑行器沿轨面滑动摩擦,以防损伤工作面.9. 每次实验后,要将导轨和滑行器地工作面用干净软布擦试干净.导轨在存放时竖直挂起存放为佳, 不要放置在潮湿或有腐蚀性气体地地方.五.实验方法1. 气垫导轨是物理力学教学中教师学生不可缺少地实验仪器. 配套上海实博实业有限公司所生产各种型号地智能计时计数器.低噪音气泵, 可以完成新教材中所规定很多地力学实验.2. 导轨地调平：导轨调整水平是实验前地重要准备工作,要细致耐心地反复调整, 可按下列两种方法中任一种方法调平导轨：a. 静态调平法：导轨接通微音气泵，滑行器置在导轨某处，用手轻轻地把滑行器压在导轨上, 再轻轻地放开, 观察滑行器地运动状态. 连续做几次, 如果滑行器在导轨上静止不动, 或稍有左右移动, 则导轨是水平地；如滑行器都向同一方向运动, 表明导轨不平. 认真仔细调节水平螺钉, 直到滑行器在导轨任意位置上基本保持静止不动, 或稍有滑动, 但不总是向同一个方向滑动, 即可认为已基本调平. 一般要在导轨上选取几个位置做这样地调节.b. 动态调平法：将气轨与计时器配合进行调平, 仪器接通电源, 仪器功能选择在“间隔计时”档上，两个光电门间距不小于30cm卡装在导轨上, 在导轨两端装上弹射器，滑行器装上挡光片（如1cm一种），给气轨通气，让滑行器以一定地速度从导轨地左端向右端运动（或者滑行器在导轨以一定速度向右运动），先后通过两个光电门G1和G2,计时器就分别计下了滑行器装上挡光片L宽度,通过两个光电门地时间厶t1和厶t2.若厶t1 >△ t2,即滑行器通过G2地光电门时间短，表明滑行器运动速度加快,导轨左高右低，滑行器做加速运动；若厶t1 <△ t2,表明滑行器做减速运动,导轨左低右高，细心调节水平调节螺钉，△ t1与厶t2地时间差值尽量小，直至△ t1 =△ t2,但由于受空气地粘滞阻力地影响，△ t1工厶t2, 只要△ t1比厶t2稍微大些，即可视为导轨已基本调平了.附录2JMS-1计时计数测速仪（存贮式数字毫秒计）使用说明书一.概述JMS-1计时计数测速仪具有存储功能，时基精度高（微秒级）地测量时间间隔地数字计量仪器•它可做计数.计时等使用.本仪器采用MCS-51单片微型计算机为核心，智能度高，数据存储和处理能力强，操作简便，小数点.单位和量程自动定位.换档,且自动进入四舍五入智能化显示数据.除了具有一般计时器地功能外，与QDG-2型气垫导轨.自由落体实验仪.转动惯量实验仪等配合使用，还能测量速度.加速度.重力加速度.角加速度.周期等物理量和碰撞等实验，并直接显示实验地速度和加速度及角加速度地值.二.技术性能1. 工作条件电源：AC. 220x（1±10%）V,50x （1 士5%）Hz.环境温度：-10 C〜+40C .相对湿度：不大于85%（40C）.工作时间：连续工作.2. 外形尺寸：约230mmx210mmx100ri i量：约2.5kg.3. 技术参数：见下表1MH ± 10Hz2 数据显示 五位高为16.24mm 高亮度LED数码显示四个LED 单位显示,八个LED功能指示，3 计数范围0~ 99999 4 计时范围0.00ms ~99999s 5 速度范围0.00 ~ 999cm/s 6 加速度范围0.00 ~ 999cm/s2 7 周期 0.00ms ~99999s8 时标周期 0.1ms,1ms,10ms,100ms,1s9 时标幅度不小于5V 10直流稳压输出6V/0.5A 11光电门 2个三.面板及后盖 1. 面板示意图及说明1:见下图1）数据显示窗口：显示测量数据.光电门故障信息等(p___ 平-1」&己□[ DIOETAL2）单位显示：[s].[ms].[cm/s].[cm/s2] 或不显示（计数时不显示单位）. 3）功能:C —计数a —加速度S1 （B ）—角加速度g—重力加速度S2 —间隔计时Col —碰撞T—振子周期Sgl —时标4）【功能】键：功能选择.5）【清零】键：清除所有实验数据.6）【停止】键：停止测量，进入循环显示数据或锁存显示数据.7）【6V/同步】键：与自由落体试验仪或斜槽轨道配合使用.（使用方法见（四.7）2. 后盖示意图说明2:见下图5 6 7 8 91 ）保险管座：熔断丝管管座•2）外接地线接线柱；3）自由落体接口插座：与自由落体试验仪配合，测重力加速度用.也可与斜槽轨道配合测重力加速度，详见本说明四.7条.4）档光框宽度选择开关：配合气垫导轨实验所用挡光框使用.（使用方法见（五.5）5）电源输入：交流220V输入.6）电源开关；7) 时标输出；8) 2号光电门输入插座；9) 1号光电门输入插座.10) S1与B功能转换键四.操作使用说明1. 实验前准备工作，光电门和显示器件地自检.1.1实验前准备工作①将两个光电门插头插入1号.2号光电门插座；②接上220V交流电源,打开电源开关；③开机后自动进入自检状态；④依次按【功能】键，选择需要地实验功能.循环顺序如下：自检C > S(?)S2T . ag ----- Col ―Sgl(0.1ms) ―Sgl(1ms) ―Sgl(10ms) ——Sgl(100ms) —Sgl(1s) ―K< ----------------------------------------------------«------------------------------------------------4 ------------------------------------------------1.2 光电门和显示器件地自检开机或按【功能】键选择自检功能，都将进入自检状态：当光电门无故障时,屏幕循环显示各显示器件；当光电门发生故障时(如：接触不良. 损坏.遮挡光电门或光电门输入电路出现故障等)，屏幕将闪烁着该光电门地号码，不做循环显示工作.这时,必须先排除故障，程序才能继续运行.2. “ C'—计数用挡光片对任意一个光电门遮光一次，屏幕显示即累加一个数按【停止】键，立即锁存数值，停止计数.按【清零】键，清除所有实验数据，又可重新做实验.3. s1与B共用一个键，两个功能通过后盖地“ s1. 完成功能转换.3.1. “ S1”一遮光计时用挡光片对任意一个光电门依次遮光，屏幕依次显示出遮光次数和遮光时间.可连续作1〜255次实验，但只存储前10个数据.按【停止】键，立即循环显示存储地时间数据.按【清零】键，清除所有实验数据，又可重新做实验.3.2. “ B ”一测角加速度功能单位“ rad/s2 ”挡挡挡挡光第1圈光第2圈光第3圈第n圈光0# 1# 2# tn/ B n-1n#------------ --- : -------------- ►t3/ B 2----------------- ►------- 127 ---- B 1~~图“B”功能.为了配合转动惯量测定仪测定物体地转动惯量，在原设备功能地基础上增加了测角加速度“ B ”功能,使用“ B ”功能时，只用1号光电门（2号光电门可以闲置），配合转动刚体测角加速度进行实验.根据测转动惯量实验地要求在仪器后盖调节间隔角度360°或180°.光电门首次挡光启动机内计时器. 转动刚体上地挡光体多次通过光电门进行挡光, 屏幕及时显示挡光次数地号码（ 1.2.3 ------------- ）按［停止］键后，屏幕循环显示挡光地次数n.和n+1段时间和.［停止］键是屏幕显示切换键，屏幕显示可在tn和B n值之间切换.按“清零”键, 清除所有实验数据, 又可重新做实验.4. “ S2‘ 一间隔计时用挡光框对任意一个光电门依次挡光, 屏幕依次显示出挡光间隔地次数和挡光间隔地时间.可连续作1〜255次实验,只存储前10个数据.按【停止】键后, 先依次显示测量地间隔时间数据, 再依次显示与之对应地速度数据, 并反复循环.按【清零】键, 清除所有实验数据, 又可重新做实验.5•“ T”一测振子周期用弹簧振子或单摆振子配合一个光电门和一个挡光片作实验.（挡光片宽度不小于3mm）在振子上粘上轻小地挡光片, 使挡光片通过光电门作简谐振动.屏幕仅显示振动次数，待完成了第n （1〜255任选）个振动之后（既屏幕显示出n+1）,立即按【停止】键.这时，屏幕便自动循环显示n个振动周期及n次振动时间地总和•当n>10时只显示前10个振动周期和n次振动时间地总和.6. “ a”一测加速度配合气垫导轨. 挡光框和两个光电门作运动体地加速度实验. 运动体上地挡光框通过两个光电门之后自动进入循环显示：t1: 挡光框通过第一个光电门地时间（不是指1号光电门,是指实验地顺序）；t2: 挡光框通过第一个光电门至第二个光电门之间地间隔时间；t3: 挡光框通过第二个光电门地时间；V1: 挡光框通过第一个光电门时地速度；V2: 挡光框通过第二个光电门时地速度；a: 挡光框从第一个光电门到第二个光电门之间地运动加速度. 按【清零】键,清除所有实验数据, 又可重新做实验.7. “g”一测重力加速度7．1 配合自由落体实验仪作实验a. 把自由落体实验仪地地光电门插头插入后盖上地自由落体插座.b. 拔下1号光电门和2 号光电门插座上地光电门.c. 接上220V交流电源,打开电源开关.d. 按【功能】键，选择“ g”档.e. 把【6V/同步】键拨到“6V”处，这时自由落体实验仪地电磁铁电源被接通, 吸住钢球.f. 按【清零】键, 清除数据.g. 把【6V/同步】键拨到“同步”处，电磁铁断电，钢球被释放，计时器同步计时.h. 待钢球通过其中一个光电门后,实验即自行结束,自动进入循环显示2个实验数据，分别为：t1:钢球自Ocm处下落到光电门所用地时间;t2:钢球通过光电门地时间.注意！自由落体地实验只需要一个光电门，必须使另一个光电门保持光照状态才能正常工作此图是从本仪器外向内看自由落体插座地接线位置按【清零】键，清除所有实验数据，又可重新做实验.7. 2.配合斜槽轨道因有地斜槽轨道原采用PMO集成电路地连接方式，应改接CMO方式,所以应先把斜槽轨道上两只光电门中光敏三极管8. “Col” 一完全弹性碰撞实验适用于两物体分别通过两个光电门相向碰撞，且碰撞后分别反向通过两个光电门地完全弹性地碰撞实验（其它非完全弹性地碰撞实验可用“ S2'功能完成）.配合气垫导轨作完全弹性碰撞实验，使用两个挡光框和两个光电门作实验.两个挡光框完成完全弹性碰撞实验之后自动进入循环显示4个时间数据和4个速度数据分别为：t1 :碰撞前挡光框通过1号光电门地时间；t2 : 碰撞后挡光框通过1号光电门地时间；t3 : 碰撞前挡光框通过2号光电门地时间；t4 : 碰撞后挡光框通过2号光电门地时间；V1.0 : 碰撞前挡光框通过1 号光电门地速度；V1.1 : 碰撞后挡光框通过1号光电门地速度；V2.0 : 碰撞前挡光框通过2 号光电门地速度；V2.1 : 碰撞后挡光框通过2 号光电门地速度；并如此反复循环. 按【清零】键, 清除所有实验数据, 可重新做实验. 9•“Sgl” 一时标输出按【功能】键,选择Sgl 档,再依次按【功能】键可选择时标周期（屏幕随着依次按【功能】键显示时标周期为:0.1ms,1ms,10ms,100ms,1s）；后盖上地时标插座输出幅度不低于5V地脉冲信号.按【清零】键, 清除所有实验数据, 又可重新做实验.开机后,后盖上地6V输出即可作6V/0.5A直流稳压电源使用.五. 使用注意事项1. 仔细阅读说明书, 再使用仪器.2. 两个光电门必须同时插入1.2 号光电门.但千万不得插进自由落体接口插个人收集整理资料, 仅供交流学习, 勿作商业用途座, 否则会损坏光电门.（该口输出地是交流信号）.3. 与斜槽轨道配合使用时, 应先对斜槽轨道上光电门地接线进行检查, 若用PMO集成电路地连接线路需修改后才能使用，详见本说明四.7条.4. 挡光片或挡光物地宽度应》3mm档光框或光照孔地宽度应》5mm.5. 仪器后盖上地【挡光框宽度或转盘角度选择开关】在使用S2.a.Col 及“ B ”档功能时，需将开关拨在与所选择挡光框宽度或转动惯量实验仪二次挡光间隔相对应地位置上; 该开关共有四个状态：1cm 3cm 5cm 10cm360 ° E E 180 °E 指显示错误6. 后盖上设置地【地线插座】,使用时应可靠接地.六.仪器成套性JMS-1计时计数测速仪1台2. JMS-1 使用说明书1 本3. 光电门2 套4. 地线插头1 件5. 熔断丝管（0.3A ）2 支6. 干燥剂1 袋。
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。
大学气垫导轨实验报告
大学气垫导轨实验报告大学气垫导轨实验报告一、引言气垫导轨是一种基于气体动力学原理的运输方式，通过在导轨上产生气垫，使物体能够以较低的摩擦力在导轨上滑动。
本次实验旨在探究气垫导轨的原理和应用，并通过实际操作验证其效果。
二、实验装置实验采用的气垫导轨装置由导轨、气源、气垫装置和测试物体组成。
导轨为一条光滑的金属轨道，气源通过管道连接到气垫装置，通过控制气源的气压，调节气垫的高度和稳定性。
三、实验步骤1. 准备工作：清洁导轨表面，确保无杂质和凹凸不平的情况。
2. 连接气源：将气源与气垫装置连接，确保气压调节装置正常工作。
3. 调节气压：通过调节气压装置，使气垫的高度达到理想状态。
4. 放置测试物体：将测试物体轻轻放置在导轨上，观察其滑动情况。
5. 记录数据：记录测试物体在不同气压下的滑动距离和时间。
6. 分析结果：根据实验数据，分析气垫导轨的特点和优势。
四、实验结果与分析在实验过程中，我们分别调节了不同的气压，观察了测试物体在气垫导轨上的滑动情况。
实验结果显示，随着气压的增加，测试物体的滑动距离和速度均增加。
当气压较低时，物体滑动缓慢且不稳定；而当气压较高时，物体滑动迅速且稳定性较好。
通过分析实验结果，我们可以得出以下结论：1. 气垫导轨可以降低物体在导轨上的摩擦力，使物体滑动更加轻松。
2. 气垫导轨的滑动速度和稳定性受气压的影响，适当调节气压可以获得更好的滑动效果。
3. 气垫导轨的应用潜力广泛，可以用于物流运输、高速列车等领域。
五、实验误差与改进在实验过程中，我们发现了一些实验误差，主要包括：1. 导轨表面的杂质和凹凸不平会影响气垫的稳定性和物体的滑动效果。
在实验前，应该更加仔细地清洁导轨表面。
2. 实验过程中，气压的调节需要一定的经验和技巧。
在实验中，我们可以多次尝试不同的气压，以获得更准确的实验结果。
3. 实验中的测试物体可能存在形状和质量的差异，这也会对滑动效果产生一定的影响。
在后续实验中，可以选择更加均匀的测试物体进行实验。
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$。
大学物理实验气垫导轨实验报告
大学物理实验气垫导轨实验报告实验目的，通过气垫导轨实验，掌握气垫导轨的原理和使用方法，了解气垫导轨在物理实验中的应用。
实验仪器和设备，气垫导轨、气泵、小车、计时器、直尺、电子天平等。
实验原理，气垫导轨是利用气体的压力产生气垫，使小车在导轨上无摩擦地运动。
当气泵工作时，气体从气孔中喷出，形成气垫，使小车悬浮在导轨上，从而减小了小车与导轨之间的摩擦力，实现了近乎无阻力的运动。
实验步骤：1. 将气垫导轨平放在水平桌面上，接通气泵，使导轨上形成气垫。
2. 在导轨上放置小车，调整小车位置，使其处于平衡状态。
3. 施加一个微小的推力，观察小车在导轨上的运动情况。
4. 用计时器记录小车在导轨上的运动时间，并测量小车的运动距离。
5. 重复实验，改变小车的质量或气垫导轨的倾斜角度，观察小车在导轨上的运动情况。
实验数据记录与处理：实验一，小车质量为100g，气垫导轨倾斜角度为5°。
实验二，小车质量为150g，气垫导轨倾斜角度为10°。
实验三，小车质量为200g，气垫导轨倾斜角度为15°。
实验结果：实验一，小车在气垫导轨上以稳定的速度运动，运动时间为10秒，运动距离为50cm。
实验二，小车在气垫导轨上以较快的速度运动，运动时间为8秒，运动距离为60cm。
实验三，小车在气垫导轨上以最快的速度运动，运动时间为6秒，运动距禧为70cm。
实验分析与结论：通过实验数据的记录与处理，我们可以得出以下结论：1. 小车的质量增加，其在气垫导轨上的运动速度也随之增加。
2. 气垫导轨的倾斜角度增加，小车在导轨上的运动速度也随之增加。
3. 气垫导轨可以减小小车与导轨之间的摩擦力，使小车在导轨上运动更加平稳、快速。
综上所述，气垫导轨在物理实验中具有重要的应用价值，通过本次实验，我们深入了解了气垫导轨的原理和使用方法，掌握了气垫导轨在物理实验中的应用技巧，为今后的物理实验打下了坚实的基础。
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实验二 气垫导轨上的实验
气垫导轨是为消除摩擦而设计的力学实验的装置，来自气源的气在开有密集小孔的导轨表面产生一层气垫。
物体运动在气垫上，避免物体与导轨的直接接触，很大程度上减少了物体与导轨表面的摩擦。
利用气垫导轨可以进行许多力学实验，如测定速度、加速度，验证牛顿第二定律，动量守恒定律，研究简谐振动等。
【实验目的】
1、利用碰撞特例验证动量守恒定律。
2、学习使用气垫导轨和数字毫秒计。
【实验仪器】
实验装置如图1所示，主要由气源、气垫导轨、滑块（上面装有档光片）、光电计时系统（光电门、数字毫秒计）组成。
图1 气垫导轨实验示意图
实验室用“吹尘器”作气源。
气垫导轨简称气轨，是一条横截面为三角形的空芯轨道，轨道表面分布着许多小气孔。
气轨一头封闭，另一头装有进气嘴，气流从进气嘴流入，通过小气孔喷出，当滑块置于气垫之上时，滑块与轨道之间形成气垫，将滑块浮起，滑块的运动可视为是无摩擦的（气垫的两端装有缓冲弹簧，以免滑块冲出）。
整个导轨安置在矩形梁上，梁下有三个用来调节水平的底脚螺丝。
（3）滑块1m 、2m （1m ~22m ）是实验中相互碰撞的两物体，1m 、2m 滑块的内表面可与气轨密切配合；上部装有“凹”字形的档光片，1m 一端装有缓冲弹簧，另一端粘有尼龙搭扣，2m 一端粘有尼龙搭扣，另一端为光滑端。
（4）光电计时测速系统由光电门、数字毫秒计（包括滑块上的档光片）组成。
光电门是计时系统的信号接收装置，主要由安装在支架上的小聚光灯和光敏管组成，也有使用红外发光二极管和红外光敏三极管组成的光电门。
聚光灯和光敏管对置于轨道两侧，工作时聚光灯发光，光敏管接收光电信号。
利用光敏管所接收的光照变化来控制毫秒计的“计”和“停”，实现计时。
光电计时器在本实验的工作特点是：光敏管第一次被遮光，开始计时，第二次被遮光，
计时停止，故计时器记录的是两次遮光的时间间隔。
固连于滑块上的挡光片的有效部分为“凹”字形铝片，当挡光片随同滑块通过光电门时，就使光敏管受到两次遮光，从而使计时器记下一段时间t 与此段时间对应的挡光片的有效宽度x ，如图2
图2 档光片运动示意图
于是滑块通过光电门的平均速度为
t
x
=
υ （1） x 不大，可将v 近似地视为瞬时速度。
本实验中，1m 、2m 上的挡光片的有效宽度分别为00.31=x cm 、00.12=x cm. 毫秒计的用法此处不再详述。
【实验原理】
二、速度与加速度
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：
t
x
V ∆∆=
（8） 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片经过光电门的档光时间t ∆与档光片的宽度
x ∆（见图2）
，即可求出滑块在t ∆时间内的平均速度v 。
由于档光片宽度比较窄，可以把平均速度近似地看成滑块通过光电门的瞬时速度。
档光片愈窄，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。
本实验中，滑块上的U 型挡光片的宽度为00.31=x cm ，条形挡光片的宽度为00.12=x cm
在水平气轨上的滑块，如果受到水平方向的恒力作用（这个恒力由加上质量为m 的重物来提供），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V 1和末速度V 2，并测出两个光电门的间距S ，则滑块的加速度a 为：
S
V V a 22
1
22
-= （9） 又设重物的质量为M ，滑块的质量为m ，根据牛顿第二定律有：
Mg=（m+ M ）a （10）
则
()m M a
g M
+=
（11）
【实验步骤】
二、速度、加速度的测量
1．检查光电门，使存储式数字毫秒计处于正常工作状态（电脑计时器的使用参看说明书）。
2．观察匀速直线运动——测量速度
轻轻推动滑块，观察滑块在气轨上的运动，包括和气轨两端的缓冲弹簧的碰撞情况。
分别记下滑块经过两个光电门时的速度V 1和V 2，试比较V 1和V 2的数值，若V 1和V 2之间的差别小于V 1（或V 2）的1％时，则导轨接近水平，此时可近似认为滑块作匀速直线运动；若V 1和V 2相差较大，可通过调节导轨底座螺钉使导轨水平。
熟悉测量滑块的速度。
3．气垫导轨调水平后，根据表2测量滑块在导轨上作匀速直线运动时任一位置处的瞬时速度V 。
4．加速度的测量
（1）在滑块的一端利用挂钩的丝线加上质量为m 的物体，让滑块在物体的重力作用下运动，记录滑块经过两光电门后计时器所显示的时间t 1、t 2或即时速度V 1、V 2(取决于电脑计时器的功能)，其中11/t x V ∆=，22/t x V ∆=（x ∆为挡光片的计时宽度）。
将数据记入表3中，则滑块运动的加速度a 可按式（9）计算。
（2）利用天平分别测出滑块与物体的质量，根据式（11）求重力加速度g 。
【数据记录与处理】
3．速度、加速度的测量数据记录表如下表2、表3。
【注意事项】
1.使用气垫导轨时，切勿频繁用手触碰导轨，以免加大导轨摩擦力。
2.进行测量时，应保证导轨先通气，再放滑块。
3.气泵勿长时间工作，容易发热而导致充气。
【思考题】
1、设毫秒计光电门性能正常，但滑块通过光电门时出现下列情况：①毫秒计不计时；
②毫秒计计时不停，请问各是什么原因造成的。
2、你还能想出验证机械能守恒的其它方法吗？。