《气垫导轨上的实验》PPT课件.ppt

气垫导轨上的实验,实验目的,本实验在倾斜的气垫导轨上用光电计时法。 研究物体的运动规律，验证匀加速运动的三 个基本公式，通过实验，学习和掌握多功能 光电计时器的使用方法。,原理和方法,匀加速运动的三个基本公式,式中v0,v分别表示物体在t=0，t=t 时刻的速度。S是 物体在t 时间内通过的距离,a即为物体的加速度.在两个方程中消去时间t ,就得到第三个方程,它可以表示为物体在加速度为a 运动中,相距s的地点速度分别为v1,v2.,(1),s,L,h,由牛顿第二定律,倾角为的斜面上,物体的加速度为,(2),在公式（1）中，将s看成变量x ,v22 看成是s 的函数,v22s 就是一条直线，直线的斜率k为加速度的两倍。 由公式（2）可以看到，加速度a和h成线性关系,在ah图中利用外推法可以验证牛顿第一定律。,仪器和器材,气垫导轨和滑块 气垫导轨的剖面是中空的 铝制型材，两面有两排小孔. 有压缩空气喷出，使滑块和导轨之间形成空气膜，产生一个 近似于没有摩擦的环境。,气垫导轨,光电门,滑块,挡光片,气垫导轨,多功能测试仪,实验中我们使 用的是华东师范 大学科教仪器厂 生产的CSZ智能 数字测试仪，实 验中我们只是使 用其中的一种功 能。,多功能计时器的工作原理,多功能计时器的工作状态只有“计”、 “停”两种，因此，在实验中跟滑块一起 运动的挡光片必须是带有开口槽的，这 样通过一个光电门时才能有两次挡光, 滑块通过一个光电门的平均速度为,s,可以近似地认为它就是滑块通过光电门时的速度.,实验内容,1.调节导轨水平 静态调节动态验证,L,光电门,气垫导轨,滑块,两点注意：1.滑块由静止释放； 2.滑块应该放在导轨中央,2.调节光电计时系统,调节光电门的位置和状态 调节多功能测试仪 打开电源，按选择键两次，显示“2pr”，按下 执行键，显示消失，挡光后显示前一次挡光时间 t1，按选择键显示后一次挡光时间t2,完成一次 测量后，按执行键进入第二次测量。,3.测量并绘制v2s图，用图解法求加速度a h2cm,改变s 56次，每次测量5组t1、t2, 求平均值，计算v2，作v2s图，由斜率求加速度a 的值。（由截距验证v0),光电门,数据记录表格,加速度的理论值,和图解结果进行比较，计算百分差,4.验证牛顿第一定律 固定距离S 值，改变高度h值 56次，测量并记 录5组t1、t2，求平均值，计算加速度a，作ah 图，用外推法得到h=0时的加速度a的值，验证牛顿 第一定律。,h,S,30cm,光电门,光电门,L,数据记录表格,L=1.000m S=2.000cm,补充：作图法,直观、形象,准确度要差一些. 实验图线的绘制： 图纸大小的选择 坐标的标记和分度 实验点的标志 图线的描绘 图线的注解和说明,图纸的描绘,注意点：,1.坐标轴的起点坐标不一定为零，原则是使作出的图线充满整个图纸。,2.坐标轴的分度：作图纸的最小分度 代表有效数字准确数的最后一位。 3.实验点的标识必须明显、突出。 例如，可以用“ ”等符号。,图解法:,外推法： 可以方便地得到实际上无法测量的点的量值