气垫导轨测重力加速度.doc

海南热带海洋学院学生综合性（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 黄槐仁 高级实验师 姓名 郭义鹏 学号 14213018 专业 物理学 班级 14物理 开课学期 2016年9月 至 2016年月 学年 一 学期上课时间 2016 年 9 月 16 日至 2016 年 12 月 23 日一、 实验方案实验名称：气垫导轨测重力加速度实验时间：小组合作：是 否小组成员：郭义鹏，林昌遥，赵义深，周志凯， 林仁锦1、实验目的：1研究测重力加速度的方法；2测量本地区的重力加速度。 2、实验设备与材料：气垫导轨、秒表、滑块3、实验内容及注意事项： 实验原理：物体作直线运动时，如果在时间间隔内，通过的位移为，则物体在的时间间隔内的平均速度V为：V=鈭唜鈭唗 (1)（1）当趋近于零时，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和测量档光板的宽度。即可求出滑块在时间内的平均速度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：a=V22-V122S (2)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是一个常量，因此，滑块作加速度直线运动，即：(3)（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：g=(V22-V12)L2hs (4)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t1t2，且满足t1-t2鈭?t13%，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。5） 让滑块从导轨的高端自由滑下，测出滑块经过第一个光电门和第二个光电门的档光时间t1D和t2。（用空心档光片，挡光片的宽度为xD。）重复测量8次，并确定滑块经过两光电门位置的速度、加速度及其不确定度。6） 把垫块换到导轨的另一端，按照步骤5再测，两次取平均值。7） 用（4）式计算重力加速度 注意事项1） 导轨表面和滑块都是经仔细加工，两者配套使用，不要随意更换。实验中严禁敲、碰、划伤破坏表面的光洁度。导轨未通入压缩气体时，不许将滑块放在导轨上面滑动，滑块要夹装或调整档光板时，要把滑块从导轨上取下，装好后再放上去，以防挫伤表面。2） 实验前，导轨表面和滑块内表面要用棉花沾少许酒精擦洗干净。实验完毕，要先取下滑块，把所有的附件放入附件盒，然后再关掉气源。4、实验数据处理方法：平均值法5、参考文献：大学物理实验讲义、大学物理实验总集6、指导老师对实验设计方案的意见：指导老师签名：年 月 日二、 实验报告1、实验现象、数据及结果 （1）实验现象：（2）实验数据：（3）误差分析： 2、对实验现象、数据及观察结果的分析与讨论3、结论：