《大学物理实验》204 气轨上的实验
气轨上测量速度和加速度的的实验原理
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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。
气轨上的弹簧简谐振动实验报告
气轨上弹簧振子的简谐振动目的要求：（1）用实验方法考察弹簧振子的振动周期与系统参量的关系并测定弹簧的劲度系数和有效质量。
（2）观测简谐振动的运动学特征。
（3）测量简谐振动的机械能。
仪器用具：气轨（自带米尺，2m,1mm），弹簧两个，滑块，骑码，挡光刀片，光电计时器，电子天平（0.01g），游标卡尺（0.05mm），螺丝刀。
实验原理：（一）弹簧振子的简谐运动过程:质量为 m1的质点由两个弹簧与连接，弹簧的劲度系数分别为k1和 k2，如下图所示：当 m1偏离平衡位置 x时，所受到的弹簧力合力为令 k=，并用牛顿第二定律写出方程解得X=Asin()即其作简谐运动，其中在上式中，是振动系统的固有角频率，是由系统本身决定的。
m=m 1+m0是振动系统的有效质量， m 0是弹簧的有效质量，A是振幅，是初相位，A和由起始条件决定。
系统的振动周期为通过改变测量相应的 T，考察 T 和的关系，最小二乘法线性拟合求出 k和（二）简谐振动的运动学特征:将（）对 t 求微分）可见振子的运动速度 v 的变化关系也是一个简谐运动，角频率为，振幅为，而且 v 的相位比 x 超前 . 消去 t，得x=A时，v=0，x=0 时，v 的数值最大，即实验中测量 x和 v 随时间的变化规律及 x和 v 之间的相位关系。
从上述关系可得（三）简谐振动的机械能:振动动能为系统的弹性势能为则系统的机械能式中：k 和 A均不随时间变化。
上式说明机械能守恒，本实验通过测定不同位置 x上 m 1的运动速度 v，从而求得和，观测它们之间的相互转换并验证机械能守恒定律。
（四）实验装置：1.气轨设备及速度测量实验室所用气轨由一根约 2m 长的三角形铝材做成，气轨的一端堵死，另一端送入压缩空气，气轨的两个方向上侧面各钻有两排小孔，空气从小孔喷出。
把用合金铝做成的滑块放在气轨的两个喷气侧面上，滑块的内表面经过精加工与这两个侧面精确吻合，滑块与气轨之间就会形成一层很薄的气垫，使滑块漂浮在气垫上，因此滑块受到的摩擦力很小。
气动导轨实验报告
气动导轨实验报告实验名称：气动导轨的研究和实验实验目的：1. 了解气动导轨的工作原理和基本结构2. 掌握气动导轨实验装置的使用方法3. 分析不同参数对气动导轨性能的影响4. 进行气动导轨实验，并记录实验数据5. 分析实验数据，检验气动导轨的性能指标实验设备：1. 气动导轨实验装置2. 数据采集设备3. 气源设备4. 实验工具：尺子、计时器等实验步骤：1. 查阅相关资料，了解气动导轨的工作原理和基本结构。
2. 熟悉气动导轨实验装置的使用方法，包括导轨装置的安装和连接、气源设备的设置和调整等。
3. 计划实验，确定实验参数，例如气源压力、导轨摩擦剂等。
4. 按照计划进行实验，记录实验过程中的关键数据，如导轨行程、摩擦力等。
5. 实验结束后，对实验数据进行整理和分析，包括计算导轨的滑动阻力、滑动速度等性能指标。
6. 根据实验数据和分析结果，评估气动导轨的性能，并提出改进建议。
实验结果：通过实验数据的整理和分析，我们得到了气动导轨的性能指标，如滑动阻力和滑动速度等。
根据实验结果，我们可以评估气动导轨的性能以及其适用范围。
同时，我们还可以根据实验结果提出改进建议，进一步优化气动导轨的设计和制造。
实验结论：通过本次实验，我们深入了解了气动导轨的工作原理和基本结构，并掌握了气动导轨实验装置的使用方法。
通过实验数据的分析，我们评估了气动导轨的性能指标，并提出了改进建议。
实验结果表明，气动导轨具有较低的滑动阻力和较高的滑动速度，适用于一些需要精密控制和高速移动的场合。
然而，在一些要求摩擦力较大和负载较大的工况中，气动导轨的使用效果可能不理想。
因此，在应用气动导轨时需要根据实际情况选择合适的导轨型号和参数。
改进建议：1. 在设计和制造气动导轨时，在考虑使用寿命和稳定性的同时，要尽量减小滑动阻力，提高滑动速度。
2. 针对某些负载较大的工况，可以考虑增加气源压力，以提高气动导轨的承载能力。
3. 进一步优化气动导轨的结构设计，以减小摩擦剂的使用量和摩擦剂带来的污染问题。
气轨上的实验——速度、加速度的测量及牛顿第二定律的验证
气轨上的实验——速度、加速度的测量及牛顿第二定律的验证中国石油大学现代远程教育课程实验报告所属教学站：姓名：学号：年级专业层次：学期：实验名称：气轨上的实验——速度、实验时间：加速度的测量及牛顿第二定律的验证小组合作：是? 否? 小组成员：1、实验目的：2、实验设备及材料：3、实验原理：4、实验内容及数据：5．实验数据处理过程：质量不变时加速度与外力成正比的数据记录：S= 1 m =0.01 m 滑块质量= 0.3 kg ,x,ts/次,,1,1,2,2,2mkg/,ts/ vms/vms/ams/ ams/ 1222li ams/数1 0.10 0.1 0.05 0.2 0.015 0.0142 0.01442 0.11 0.09 0.051 0.19 0.015 0.01423 0.11 0.09 0.052 0.19 0.014 0.01424 0.10 0.1 0.051 0.19 0.013 0.01425 0.11 0.09 0.052 0.19 0.014 0.01421 0.12 0.125 0.040 0.33 0.027 0.027 0.0292 0.12 0.125 0.040 0.33 0.0273 0.12 0.125 0.040 0.33 0.0274 0.12 0.125 0.040 0.33 0.0275 0.12 0.125 0.030 0.33 0.0271 0.13 0.077 0.025 0.4 0.077 0.077 0.0752 0.13 0.077 0.025 0.4 0.0773 0.13 0.077 0.025 0.4 0.0774 0.13 0.077 0.025 0.4 0.0775 0.13 0.077 0.025 0.4 0.077,,a=0.0142 =0.0144 实=4.14728827066554E-030. 第一种情况ali 22，，，，a,a,3,，3,理理实实0.0142<=0.0158 所以理论正确,,a第二种 =0.027 =0.029 实=9.14728827066554E-030 ali|0.027-0.029|=0.002<0.0124,,a第三种情况=0.077 =0.075 实=1.14728827066554E-020 ali 0.002<0.0210所以理论正确物体所受外力不变时，加速度与质量成反比的数据记录表：,ts/次,,1,1,2,2,2,ts/Mkg/,,,vms/vms/ams/ams/122liams/ 数1 0.10 0.1 0.05 0.2 0.015 0.0142 0.01442 0.11 0.09 0.051 0.19 0.015 0.01423 0.11 0.09 0.052 0.19 0.014 0.01424 0.10 0.1 0.051 0.19 0.013 0.01425 0.11 0.09 0.052 0.19 0.014 0.01421 0.13 0.135 0.034 0.31 0.0120 0.0123 0.01222 0.12 0.125 0.041 0.33 0.01213 0.12 0.123 0.040 0.32 0.01244 0.12 0.125 0.039 0.33 0.01235 0.12 0.135 0.039 0.34 0.01221 0.13 0.071 0.023 0.41 0.0108 0.0108 0.01052 0.13 0.077 0.025 0.40 0.01083 0.12 0.073 0.023 0.42 0.01084 0.13 0.077 0.025 0.43 0.01085 0.13 0.072 0.025 0.42 0.01086．实验结果的评定及分析：7．问题讨论：问答题答案：1.指的是滑块的质量不变调节气轨水平后，将一定质量的砝码盘通过涤纶带经气轨滑轮与滑块相连。
气轨实验讲义
利用解方程(2)得到周期公式(4)是一种通用的方法，但是不是每一个同学都能理解这种 技巧。实际上，我们可以利用简单的代数关系，就可以得到类似的结果。 将一个物理导出量用若干个基本量的幂之积表示出来的表达式，称为该物理量的量纲乘 积式或量纲式，简称量纲。在物理学中，我们规定七个基本物理量。它们在量纲中分别 用七个字母表示它们的量纲，他们是：长度（L），质量（M ），时间（T ），电流（I），温 度（Θ），物质的量（N ），发光强度（J）。每一个物理量都可以通过这七个基本物理量 表示出来，即对任意的物理量 A，都可以写出下列量纲式：
5 一个问题是条形遮光片的宽度是否影响周期测量。在本实验中，计时计数仪是通过电 压的上升沿激活的，认真比对你会发现用它来测量整周期是和遮光片宽度无关的，但是
6
张凯
三次光电门，计时计数仪记录两个时间间隔，这两个时间间隔的和就是一个周期的时间。 当测量速度时，我们利用 U 形遮光片（如图2(b) 所示）遮挡光电门。同前所述，计时计 数仪会记录两次遮光之间的时间间隔 ∆t，则滑块的速度 v = ∆x/∆t。实际上，∆x 已 经内置到计时计数仪内部了，所以当将单位转换为速度单位时，它会自动计算对应的速 度。
m1v11 + m2v21 = m1v12 + m2v22.
(9)
通常，碰撞一定伴随着能量损失，所以我们有
1 2
m1v121
+
1 2
m2
v221
≥
1 2
m1
v122
+
1 2
m2
v222.
(10)
在本实验中，我们考虑 v21 = 0, m1 < m2 的情况，即我们有
m1v11 = m1v12 + m2v22, m1v121 ≥ m1v122 + m2v222.
【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)
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 。
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m2 g = (m1 + m2 )a
（1）
设 M = m1 + m2 为系统的总质量， F = m2 g 就是这个系统所受的合外力。（1）式可
实验 4.1 验证牛顿第二定律
一．实验目的
1．学会测量物体的速度和加速度。 2．验证牛顿第二定律。
二．实验原理
m1
m2
图8
如图 8 所示，设滑行器的质量（包括挡光片、弹射器、搭扣等附件）为m1，砝码盘与 砝码盘内砝码的质量为m2，略去阻力和滑轮质量,设细线的张力为T，根据牛顿第二定律
70
⎩⎨⎧Tm2=gm−1Ta = m2a
行键即进入测频。 此时只要在
机箱后部测频口有稳定的输入，
屏幕便显示被测频率。显示单位
为 Hz 。
3.10） 8CC （测碰撞数据）
当显示为 8CC 即为测碰撞
功能。 此时需将“功能键”按下
图7
使右下角灯亮。 显示为 8CC
时，按执行键选择开口挡光片宽
度 S 。用选择键选择完之后，再按执行键，显示消失，等待滑块通过光电门。图 7 示，
重新测一个时间间隔。
3.4) 2pr （测二个时间间隔）
通过按选择键使显示为 2pr 时，
即进入测二个时间间隔功能。按下执
行键，屏幕显示消失，等待光电门 A
或 B 的二次挡光（指开口挡光片，下
同）。二次挡光后屏幕显示后一次时
图6
间间隔△t2，再按选择出现第一次挡光
△t1。每按一次选择键交替显示△t1 和△t2 。完成一次 2pr 功能后再按执行键则再作一
在 1pr 、2pr 、3－V 、4－V 功能时、测时器具有自动延迟功能。 自动延迟功能即：在
测定并显示一个数据后，延迟若干时间，然后自动进入再次测试。 使用时只需将自动 / 手
动键按下，使右上角灯熄灭即可。 延迟时间可预选设置。 设置方法是：在显示为 HELLO
时，按执行键，显示 1.00 。按选择键，显示分别出现 3.00 、 5.00 、 7.00 以上数据分
二．实验仪器
QG02 型气垫导轨，DB-3A 型微音气泵， CS－Z 型数字测时器等。 实验装置主要包括三个部分：气源、气垫导轨和光电测量系统。
（一）气源 气源是由电动机带动风扇转动形成压缩空气的装置，压缩空气用导管通到气轨的进气 口。 （二）气垫导轨 如图 1 所示，本实验采用 QG02 型气垫导轨。
加速度时。使用一块装有开口挡光片的滑块）。二次挡光后，出现数据显示，即 V2 ，按
选择键显示 V1，再按选择键又交替显示 V2 、V1 ；按执行键则显示（按该键后，则 V2 、
V1 清除）即为滑块的平均加速度。
3.8） 6Pd （测周期）
显示为 6Pd 即为测周期功能。 可选预置周期数。进入测试后，显示剩余周期计数。 显
显示消失、再测新碰撞数据。
注： V1（A）、V2（A）、V1（B）、V2（B）均以单位 mm/s 显示。
3.11） 9EV （事件计数）
当显示为 9EV 时即为事件计数功能。 此时亦需将“功能键”按下，使左下角灯亮。 按
下执行键，显示出现 0。之后开口挡光片每经过光电门 A 一次，显示就加 1 。
3.12） 自动延迟
电门 B 后（开口挡光片通过一次，不开口挡光片通过二次），屏幕就显示△t ，单位为 ms 。
图 5 所示，例 1：使用光电门 A，安装开口挡光片，可测示通过 A 的△t。图 6 所示，例 2：
使用光电门 A 和 B ，安装不开口挡
光片，可测出滑块移动自 A 至 B 的
时间，完成一次操作后再按执行键则
2.2） 检查电源开关处于 OFF 位置。
2.3） 将电源线插头插入测时器电源插座上，另一端插入交流 220V 插座。
3． 使用步骤
67
3.1） 将测时器电源开关按至 ON 位置。出现 HELLO 显示。
3.2） 功能选择
显示 HELLO 时按选择应出现： 1pr
以后每按一次选择键应分别出现：
2pr ，3－V ，4－V ，5A ，6pd ，7Fr ，8CC ，9EV
图1
65
1.导轨。 导轨（如图 1 所示）是一根固定在钢架上的三角形金属空腔管，在空腔管的侧面钻有 数排等距离的小孔。空腔管的一端封闭，另一端通过塑料管与气泵相连。气泵将压缩空气 送入空腔管后，再从小孔高速喷出。在导轨上安放滑块，在滑块的上下部间便形成了一定 的压力差，这个压力差超过滑块本身的自重时，滑块便浮起；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。 2．滑块 滑块由角铁制成，其内表面可以与导轨的两个侧面密合。当气流从导轨上的小孔中高 速喷出时，在滑块和导轨(图 2 所示)之间形成很薄的空气层，使滑 块悬浮在导轨上，一般气膜厚度大约 10 ～ 200 微米之间，故此 滑块可以在导轨上近似无摩擦的直线运动。滑块中部的上方水平 安装着挡光片，与光电门和计数器相配合，测量滑块经过光电门 的时间或速度。滑块上还可以安装配重块（用以改变滑块的质量）、 弹性碰撞器（弹簧）、非弹性碰撞器（像皮泥）等配件，用于完成 不同的实验。 3. 气垫导轨的调平 将气垫导轨放置在实验桌上，接通并开启气源，将一滑块放置 在导轨的中点及距离两端 1/2 处。调节气垫导轨的高度调节旋钮，使旋钮的上边缘处于高 度标尺 0 处，调节横向水平调节旋钮，使滑块基本静止在气轨中部或作不定向的游动。 注意在调节横向水平调节旋钮时，尽量使导轨横向水平，一般实验中可通过目测，使导轨 横向水平。 4. 气垫导轨滑轮的使用 将滑轮组件上有圆缺口朝上，铜杆插入气垫导轨一端的发射架上的孔内，通过目测旋 转滑轮使滑轮垂直向下，然后旋紧发射架上的紧固螺丝旋钮，固定滑轮组件。 用一根细线（长度根据实验要求）一端穿过滑块上部两端的连接片上的小孔并打结（活 结），另一端和法码盘连接，将细线跨过已安装在气垫导轨上的滑轮槽内，当接通电源时， 浮起的滑块即在外力（法码盘）的作用下运动。 5. 遮光片的选用 遮光片有两种形式，即无槽的 S1 型和有槽的 S2 型。遮光片安装在滑块上，遮光片 的槽口应放入滑块的顶部，再用螺丝旋钮旋紧固定。遮光片要经过光电门中间（图 3）。应 当注意，选用的遮光片的形式应与数字测时器功能的选择一致。 6. 发射架－用来获得滑块的基本相同的初速度 7. 碰撞弹簧的修整 滑块两端的弹簧与气轨端座的弹簧碰撞必须呈对心碰撞。如果 碰撞偏斜，滑块运动时就会左右摇摆，造成能量损失，产生较大 的实验误差。气垫导轨采用低噪声气源与其配套，将气源的软管 与气垫导轨的进气接口接上，启动气源，气轨表面的小孔即能喷气，在一般情况下，这样 即能使用。 （三）光电测量系统
66
光电测量系统由光电门和 CS－Z 型智能数字测时器组成。光电门结构和测量原理如
图 3 所示。当滑块从光电门旁经过时，安装其上方的挡光片穿过光电门，从发射器射出的
光被挡光片遮住而无法照到接收器上，此时
接收器产生一个脉冲信号。在滑块经过光电
门旁的整个过程中，挡光片两次挡光，则接
收器共产生两个脉冲信号，计数器将测出这
示为 6Pd 时按执行键，显示 0 。每按一次选择键，显示加 1 。达到你所需要的预置数
后，按执行键即进入测周期操作。此时显示为 YES 。 使用开口挡光片，挡光片每挡光
二次，显示的预置数就减 1 。最后一次挡光后，显示为时间总数，显示单位为 ms 。
3.9） 7Fr （测电频率）
显示为 7Fr 时，只需按一下执
计数器背面的插座上）采集数据信号，经中
央处理器处理后，在 LED 数码显示屏上显
示出测量结果。主机由三块电路板组成，分
为主板、键盘板和显示板（图 4 所示）。
使用方法（配合使用气垫导轨）
1 准备
图4
1.1） 调整好气垫导轨，将一套或二套光电
门架固定于导轨上。
1.2） 在导轨滑块上安装好挡光片。并使挡光片正好从光电门支架中穿过。测时器将测出
挡光后，屏幕显示测得速度 V1。按选择键可显示 V2。此时再按执行键，又重复上述测速
动作。
3.7） 5A （测加速度）
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当显示为 5A 即进入测加速度功能。类似于 3－V ，按执行键后显示 2.00 ，亦可如前
操作选择其它挡光片宽度 s 。再按执行键。显示消失。等待光电门 A 和 B 的二次挡光（测
移动的挡光片二次挡光
的时间间隔△t 。
注：①标准挡光片的△s
为 2.00cm 、 2.20cm 、
2.40cm 等。
②测定速度和加速
度时必须使用开口挡光
片。
③ △t 为滑块通过
图5
△s 距离所需的时间
2． 连接
2.1）将光电门连线插头插在“光电门 A ”和“光电门 B ”插座上。
注：二套光电门必须同时插上，否则无法工作。
当滑块 A、B 分别以初速 V1（A）、V1（B）通过光电门 A 、B 后，滑块 A、B 对心碰
撞。碰撞后滑块 A 、B 再次以末速 V2（A）、V2（B）分别通过光电门 A、B，显示出现，
显示数为 V1（B）。按选择键，交替出现 V1（B）、V2（B）。记录下后 V1（B），按
执行键出现 V2（A）。此时按选择键可交替出现 V2（A）、V1（A）。 如再按执行键，
次 2pr 测时。
3.5) 3－V （测一个速度）
当滑块上安装是开口挡光片时，可测出滑块运动的平均速度。进入 3－V 显示后，按
执行键，屏幕出现 2.00 提示表示必须使用宽度 S 为 2.00cm 的开口挡光片。如想不使用
2cm 挡光片还可使用 2.2cm 、 2.4cm 等多种规格的标准挡片，只需再按选择键便可依次
实验四 气垫导轨实验
气垫导轨是一种摩擦阻力极小的力学实验装置，由导轨、滑块和光电测量系统组成。 利用气垫导轨可以观察和研究在近似无阻力的情况下物体的各种运动规律。极大地减少了 力学实验中由于摩擦力而出现的较大误差，使实验结果接近理论值，实验现象更加真实、 直观。