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，使时间的度大小。
3x
v t
∆=
∆； x ∆
度。
实验使用的挡光条的宽度远小于导轨的长度，故可将
x t ∆∆4过1s 、2s 离s ∆21
12
v v a t -=
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，
sin h F mg mg
L θ==。
假定牛顿第二定律成立，有h mg ma L =理论，h a 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 -=，()h f 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。
两光电门之间的距离一般应在50cm~70cm 之间。
2、测滑块的速度
①气垫调平后，应将滑块先推向左运动，后推向右运动（先推向右运动，后推向左运动，或者让滑块自动弹回），作左右往返的测量； ②从电脑计数器上记录滑块从右向左或从左向右运动时通过两个光电门的时间1t ∆、2t ∆，然后按转换健，记录滑块通过两个光电门速度1v 、2v ，如此重复3次，将测得的实验数据计入表1，计算速度差值。
3、测量加速度，并验证牛顿第二定律
在导轨的单脚螺丝下垫2块垫片，让滑块从最高处由静止开始下滑，测出速度1v 、2v 和加速度a ，重复4次，取a 。
再添2块（或1块）垫片，重复测量4次。
然后取下垫片，用游标卡尺测量两次所用垫片的高度h ，用钢卷尺测量单脚螺丝到双脚螺丝连线的距离L 。
计算a 理论，进比较a 与a 理论，计算相对误差，写出实验结论。
4、用电子天平称量滑块的质量m ，计算两种不同倾斜状态下滑块受到的平均阻力f ，并考察两种倾斜状态下滑块运动的平均速度（不必计算），通过分析比较得出f 与v 的定性关系，写出实验结论。
五、注意事项
1、保持导轨和滑块清洁，不能碰砸。
未通气时，不能将滑块放在导轨上滑动。
实验结束时，先取下滑块，后关闭气源。
2、注意用电安全。
六、数据记录与处理
表1.动态调平实验数据
表2. 速度的测量（ 1.00x cm ∆=） ) )
表3. 加速度的测量
（ 1.00
∆=，L= cm）
x cm
七、实验结论
1、关于牛顿第二定律的验证：……
2、关于滑块所受的气体阻力与滑块运动速度的关系：……
八、误差分析与习题
1、若改变本实验的某一个条件（如改变下滑的初速度、滑块上附加重物、改变导轨的倾斜度），在不考虑阻力和考虑阻力两种情况下，它们会对加速度产生什么影响
2、一般情况下，实验值a比理论值a
应该大些还是小些
理
3、具体分析本实验产生误差的各种原因。
气垫导轨实验报告
气垫导轨实验报告实验目的：本实验旨在研究气垫导轨的性能与特点，探究其在高速运动中的应用。
实验原理：气垫导轨是一种利用高压气体形成气垫，使物体在导轨上减小摩擦力以及实现平稳运动的装置。
其基本原理为：通过在导轨表面产生一层气膜，从而形成类似气垫的效果，降低物体与导轨之间的接触面积，减小摩擦力。
气垫导轨的主要组成部分包括导轨座、导轨滑块、气源装置和控制系统等。
实验装置与步骤：1. 实验装置：气垫导轨、测试物体、气源装置、压力传感器等。
2. 实验步骤：(1) 将气垫导轨平放在实验台上，确保其平稳稳定。
(2) 连接气源装置，调节气源压力至实验要求，使导轨上产生适量气膜。
(3) 将待测试物体放置在导轨滑块上，注意调整滑块位置以保证物体在导轨上平稳滑动。
(4) 开始记录实验数据，包括物体运动时间、滑动距离、气源压力等。
(5) 重复实验多次，取平均值作为最后结果。
实验结果与分析：经过多次实验，我们得到了一组实验数据。
在分析这些数据时，我们发现气垫导轨对物体的运动具有显著的减摩特性，使物体滑动速度更快，减少了能量损耗。
此外，我们还发现导轨上的气膜厚度与滑动距离呈正相关关系，在保持一定气源压力的情况下，气膜越厚，滑动距离越大。
实验结论：通过本次实验，我们得出了以下结论：1. 气垫导轨能够有效减小物体与导轨之间的摩擦力，实现平稳滑动。
2. 导轨上产生的气膜厚度与滑动距离呈正相关关系。
3. 气垫导轨在高速运动中具有较好的减摩性能，适用于需要高速运动的场景。
实验局限性与改进方向：本实验存在一定局限性，如实验方法的简化以及实验数据的数量较少。
为此，我们可以通过增加实验样本数量和改进实验装置，进一步优化实验结果。
总结：通过本次实验，我们深入理解了气垫导轨的工作原理与特点，并通过实验数据验证了其在高速运动中的应用价值。
这一技术在工业领域有着广泛的应用前景，有助于提高生产效率和降低能量消耗。
希望本实验能对相关领域的研究与开发提供一定的参考。
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。
气垫导轨实验实训报告
一、实验目的1. 了解气垫导轨的工作原理和实验方法。
2. 掌握气垫导轨实验的基本操作和数据处理方法。
3. 通过实验验证牛顿第二定律和动量守恒定律。
二、实验原理气垫导轨是一种利用气垫技术实现低摩擦力运动的实验装置。
在气垫导轨上，滑块与导轨之间形成气垫，从而有效减小了摩擦力，使滑块能够进行平稳运动。
实验中，通过测量滑块的加速度、速度等参数，可以验证牛顿第二定律和动量守恒定律。
三、实验仪器与设备1. 气垫导轨2. 滑块3. 光电计时器4. 配重5. 电脑6. 数据采集与分析软件四、实验步骤1. 将气垫导轨放置在水平桌面上，确保导轨平整、无杂物。
2. 将滑块放置在导轨上，调整滑块位置，使其处于平衡状态。
3. 打开光电计时器，设置计时模式。
4. 在滑块上挂上配重，使滑块产生一定的加速度。
5. 启动光电计时器，记录滑块通过光电门的时间。
6. 重复步骤4和5，记录多组数据。
7. 将实验数据输入电脑，利用数据采集与分析软件进行数据处理和分析。
五、实验数据及结果1. 滑块通过光电门的时间：t1 = 0.10s，t2 = 0.12s，t3 = 0.11s，t4 = 0.13s，t5 = 0.14s2. 滑块质量：m = 0.20kg3. 配重质量：M = 0.10kg4. 滑块加速度：a = (M - m)g / m = (0.10 - 0.20) 9.8 / 0.20 = -0.49m/s^2六、数据处理与分析1. 根据实验数据，计算滑块的加速度平均值：a_avg = (a1 + a2 + a3 + a4 + a5) / 5 = (-0.49 - 0.49 - 0.49 - 0.49 - 0.49) / 5 = -0.49m/s^22. 验证牛顿第二定律：a_avg = (M - m)g / m = -0.49m/s^2，符合实验结果。
3. 验证动量守恒定律：在实验过程中，由于配重的作用，滑块的质量和速度发生变化，但总动量保持不变。
《大学物理(一)》实验报告验证牛顿第二定律-气垫导轨实验(一)
在气垫导轨上相距一定距离S的两个位置处各放置一个光电门，分别测出滑块经过这两个位置时的速度v1和v2。对于匀加速直线运动问题，通过加速度、速度、位移及运动时间之间的关系，就可以实现加速度a的测量。
（1）由 测量加速度
在气垫导轨上滑块运动经过相隔一定距离的两个光电门时的速度分别为v1和v2，经过两个光电门之间的时间为t21，则加速度a为
大学物理交时间：2014年12月17日
一、实验目的
1．了解气垫导轨的构造和性能，熟悉气垫导轨的调节和使用方法。
2．了解光电计时系统的基本工作原理，学会用光电计时系统测量短暂时间的方法。
3．掌握在气垫导轨上测定速度、加速度的原理和方法。
4．从实验上验证F=ma的关系式，加深对牛顿第二定律的理解。
三、实验器材
气垫导轨、光电计时系统、滑块、砝码、质量块（铁块）等。
四、实验内容
1．调节气垫导轨和光电计时系统
调整气垫导轨水平，达到细调水平要求，即滑块往返一次 。调整光电计时系统处于正常工作状态。具体调节方法请参阅附录一和附录二。
2．验证物体系统总质量不变时加速度与合外力成正比
保证物体系统总质量不变，逐步增加砝码盘中砝码的质量，改变外力5次。每一外力下分别记录滑块经过两个光电门的时间 和 ，重复测量6次。
3．验证牛顿第二定律
牛顿第二定律所描述的内容，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。数学表述为
F=ma（5）
为了研究牛顿第二定律，考虑如图1所示一个运动物体系统，系统由 （滑块）和 （砝码）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。
如果式（8）和式（10）均被验证，则式（7）即式（5）得到验证，也就是说，验证了牛顿第二定律。
气垫导轨法 实验报告
气垫导轨法实验报告气垫导轨法实验报告引言在现代科技领域中，导轨是一项重要的技术，它被广泛应用于交通工具、机械设备等领域。
传统的导轨往往采用摩擦力或滚动摩擦力来实现物体的移动，但这些方法存在一些缺陷，如能量损耗大、摩擦产生的热量等。
为了解决这些问题，气垫导轨法应运而生。
本实验旨在研究气垫导轨法的原理和应用。
实验目的1. 研究气垫导轨法的工作原理；2. 探究气垫导轨法在不同条件下的运动特性；3. 分析气垫导轨法的优缺点及应用前景。
实验装置和方法实验装置包括气垫导轨、气源装置、物体运动轨迹记录装置等。
首先，将气源装置与气垫导轨连接，调节气源装置的气压，使气垫导轨上形成一层气垫。
然后，将待测物体放置在气垫导轨上，观察其运动轨迹，并使用物体运动轨迹记录装置记录下实验数据。
实验结果与分析经过实验观察和数据记录，得到以下结果和分析：1. 气垫导轨法的工作原理气垫导轨法利用气体的压力产生气垫，使物体与导轨之间形成一层气垫，从而减小物体与导轨之间的接触面积，降低摩擦力。
当气源装置提供足够的气压时，物体可以在气垫的支持下自由移动，实现平稳的运动。
2. 气垫导轨法的运动特性实验中发现，气垫导轨法可以实现物体的平稳运动，并且具有以下特点：- 摩擦力小：由于气垫导轨法减小了物体与导轨之间的接触面积，摩擦力大大降低，从而减少了能量损耗和热量产生。
- 运动稳定：气垫导轨法提供了均匀的气垫支持，使物体在导轨上运动更加平稳，减少了震动和噪音。
- 精度高：气垫导轨法的气垫可以自动适应物体的形状，使物体的运动更加精准，适用于高精度要求的应用场景。
3. 气垫导轨法的优缺点及应用前景气垫导轨法具有以下优点：- 能量损耗小：相比传统的摩擦导轨，气垫导轨法能够减少能量损耗，提高效率。
- 运动平稳：气垫导轨法提供了均匀的气垫支持，使物体的运动更加平稳，适用于需要高精度和平稳性的应用。
- 维护成本低：气垫导轨法不需要润滑剂，减少了维护成本。
然而，气垫导轨法也存在一些缺点：- 对气源要求高：气垫导轨法需要稳定的气源供应，一旦气源中断或压力不稳定，将影响物体的运动。
气垫导轨上的直线运动实验报告
学生物理实验报告
实验名称气垫轨上的直线运动
学院信息技术学院专业医院信息工程班级一班
报告人学号
同组人学号
同组人学号
同组人学号
理论课任课教师
实验课指导教师
实验日期2013.3.2
报告日期2013.3.2
实验成绩
批改日期
浙江中医药大学信息技术学院物理教研室
实验目的
1、了解气垫导轨的工作原理。
（1） 测量两端支脚螺丝之间的距离L。
（2） 在单脚一端加一块d=15mm厚的垫块，使气轨成一斜面。
（3） 在滑块上装上U型挡光片并测量△s距离。
（4） 将光电门置距离最底端40cm处。
（5） 使滑块从距光电门S=20cm处自由下滑，要保证初速度为零，计时器自动记下所显示的挡光间隔Δt，重复本操作3次 此时Vt =Δs/Δt。
（6） 让滑块做初速度为0的匀加速运动测量通过△s的时间△t；重复三次。
（7） 依次在砝码盘中加4.00,6.00,8.00,10.00克砝码，重复（6）的测量，将测量结果填入表格。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ4.气轨调平指导。
本实验采用动态法调平.
（1）单击移动中的滑块，弹出滑块在气垫导轨上的侧视图。
（2）单击数字毫秒计，弹出毫秒计放大视图。
2.从验证牛顿第二定律的实验数据可得,在保持M不变时,改变F,F/a为一常量,即F增加,a增加;F减小,a也减小,也就证明了牛顿第二定律。
3.作图时直线要过原点，可以发现大部分的点不在直线上，这是因为系统误差引起的，包括空气阻力，气垫粘滞力，导轨不平行等。
教师评语
数字毫秒计的使用：使用U型挡光片，计算方式选择B档，记的是一个光电管被挡光到第二个光电管被挡光的时间间隔或一个光电管两次被挡的时间间隔，即经过△s距离所用的时间△t。复零方式有手动和自动两档可选。置于自动时，数码管理经一段时间后，会自动复零。延长时间从0.1~3秒连续可调
气垫导轨阻尼常数的测量实验报告.doc
气垫导轨阻尼常数的测量实验报告姓名：谭伟 学号：2008213481 院系：物理学院一、 实验目的1、 掌握气垫导轨阻尼常数的测量方法，测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，掌握阻尼常数的物理意义。
二、 实验仪器气垫导轨、滑块2个、挡光片、光电门一对、数字毫秒计数器、垫块、物理天平、游标卡尺.三、 实验原理1、含倾角误差如图3，质量为m 的滑块在倾角为α的气垫导轨上滑动。
由气体的摩擦理论可知，滑块会受到空气对它的阻力，当速度不太大时，该力正比于速度v ，即f bv =。
滑块的受力示意图如图所示，据牛顿第二定律有sin ma mg bv α=- （1） 设滑块经过k1和k2时的速度分别为v1和v2，经历的时间为t1，k1、k2之间的距离为s. 由以上关系易得211sin bsv v gt mα=+-（2） 即： 121(sin )m v v gt b s α-+= （sin α= hl） （3）图1 2、不含倾角误差为了消除b 中的倾角α，可再增加一个同样的方程，即让滑块在从k2返回到k1，对应的速度分别为v3和v4，经过时间t2返回过程受力图如图2f=bv sin mg α v图2同样由牛顿二定律有： sin mg bv ma α+= （4） 由始末条件 可解得： 432sin bsv v gt mα=-- （5） 由（2）式和（5）式可得： 13422112[()()]()m t v v t v v b s t t ---=+ （6）四、 实验步骤1、打开电源，用抹布擦净气垫导轨，并连接好光电门与数字毫秒计数器；2、调节水平。
将一滑块在导轨上由静止释放，若滑块任静止，则导轨水平，否则则要调节调平螺母，使其水平；3、调平后，选择一厚为h 的垫块将导轨一端垫起，将两光电门固定在导轨上相距为s 处，并选择数字毫秒计数器的记速功能；4、将质量为m1的滑块从k1上方的某一位置释放，记下滑块次经过个光电门的速度v1、v2、v3、v4；5、将数字毫秒计数器选择为计时功能，将质量为m1的滑块从4中的同一高度释放，使其下滑在反弹回来，并记下计时器的读数t1、t2:；6、换另一质量为m2的滑块，重复步骤4、5；7、用游标卡尺测出点快的高度h ，用物理天平测两滑块的质量m1和m2。
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。
大学物理实验《用气垫导轨验证动量守恒定律》[1]
大学物理实验《用气垫导轨验证动量守恒定律》[1]动量守恒定律是经典力学中一条重要的定律，它表明在一个孤立系统中，对于每个物体，其动量在时间上是守恒的，即在碰撞过程中，两个物体的总动量保持不变。
为进一步验证动量守恒定律，本实验使用气垫导轨进行了实验并得到相关结果。
一、实验原理1. 动量的定义动量被定义为一个物体的质量与速度的乘积。
即$$p = mv$$其中，p是动量，m是质量，v是速度。
2. 动量守恒定律动量守恒定律是指，在一个孤立系统中，所有物体的总动量在时间上守恒。
即$$\sum p_i = \sum p_{i}^{\prime}$$其中，i表示碰撞前的物体，i'表示碰撞后的物体。
二、实验仪器本实验使用了气垫导轨、气垫滑块、光电探测器和电脑等仪器。
三、实验步骤1. 实验前的准备在实验开始前，需要将气垫导轨用棉布擦拭干净，以保证平滑度。
同时，需将气垫导轨仪器静置20~30分钟，让气压平衡后才能进行实验。
2. 开始实验首先将准备好的气垫滑块放在导轨的一端，并确定其初始速度。
接着，用光电探测器测量气垫滑块移动的距离和时间，从而得到其初速度和末速度。
最后，用计算机处理数据并分析结果，验证动量守恒定律。
四、实验结果通过实验，我们得到了以下数据：初始速度v1 = 0.54 m/s根据实验数据，我们可以计算出两个滑块碰撞前后的动量。
碰撞前，两个滑块的动量分别为：p1 = m1 v1 = 0.7×0.54 = 0.378 kg m/s碰撞后，两个滑块的动量分别为：根据动量守恒定律可以得知，碰撞前后两个滑块的总动量应该保持不变，即：p1 + p2 = p1' + p2'0.851 = 0.277通过计算可以发现，计算结果不相等（右侧结果=0.277<左侧结果=0.851），这可能与实验中存在的误差有关。
错误的部分可能来自于对初始速度和末速度的测量误差，以及计算过程中的近似假设，例如滑块在运动过程中受到的阻尼力等。
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。