大学物理实验气垫导轨实验报告

气轨导轨的实验速度、加速度测量和牛顿第二运动定律的验证一、实验目的1、学习如何使用气垫导轨和计算机计数器。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，气轨上滑块接收的粘性阻力与滑块运动速度关系的定性研究。二、实验设备气垫导轨(QG-5-1.5m)、气体源(DC-2B型)、滑块、垫片、计算机计数器(MUJ-6B型)、电子秤(YP1201型)三、实验原理1、利用气垫技术，使主体“浮”在气垫导轨上，没有接触摩擦，仅使用气垫的粘着阻力，阻力大大减小，实验测量接近理论值，可以验证力学规律。2、将计算机计数器(数字毫秒计)与气垫导轨配合使用，可以显着提高时间测量精度(可能精确到0.01毫秒)，直接显示速度和加速度大小。3、速度测量例如，如果您将u类型扣环的宽度设定为，则会显示电脑计数器外出扩孔时间为时，滑块在时间内的平均速度为越小(越小)，离这个位置越近是速度度。使用比导轨长度小得多的挡圈宽度，您可以滑块通过光电门时被认为是瞬时速度。4，加速度测量倾斜导轨垫，如图所示。两个光电门分别位于和位置，并测量滑块。通过、速度和通过距离在花费的时间内就能找到加速度。或者速度和加速度的计算程序已集成到计算机计数器中，在实验中，通过按相应的功能和转换按钮，也可以直接从计算机计数器中读取速度和加速度的大小。5，需要研究牛顿第二定律如果没有阻力，则滑块接收的连接外力是阻力。假设有牛顿第二定律，通过比较实验测量的总和来计算相对误差。如果错误实际在允许范围(5%)内，则将验证牛顿第二定律。(本地g导入979.5厘米/s2)6、滑块粘性阻力与滑块速度关系的定性研究实验时，滑块实际上需要受到气垫和空气的粘性阻力。考虑到阻力，滑块的动态方程可以定性地确定f和v之间的关系，方法是比较不同倾斜状态下的平均阻力和滑块的平均速度。四、实验内容和步骤1、将气垫导轨调整到水平状态首先，“静态”调平(粗糙色调)，然后“动态”调平(微调)，“静态”调平必须在工作区范围的其他位置进行两到三次，“动态”色调通常是滑块的速度约为50厘米/秒(扩孔宽度为1厘米，扩孔时间为两个光电门之间的距离通常必须在50厘米到70厘米之间。2、滑块速度测量气垫变平后，要向左滑动滑块，向右滑动(先向右滑动，向左滑动，或向左自动弹出滑块)，进行左右往复的测量。在计算机计数器中，滑块从右到左或从左到右移动时通过两个光电门的时间，并且记录滑块按切换事件重复两个光电门的速度，这样重复三次，将测量的实验数据计入表1，计算速度差。3、测量加速度并验证牛顿第二定律在滑轨上的单脚螺钉下垫两个垫片，在滑块停止的位置滑动，测量速度、加速度，然后重复四次。再添加两个垫片(或一个)，然后重复四次。然后，拆卸垫片，使用光标卡尺测量所用垫片的高度h两次，用钢条测量一脚螺钉和两脚螺纹连接距离l。计算、输入和比较、相对误差计算和实验结论。4、用电子秤测量滑块的质量m，计算两个不同倾斜状态滑块接收的平均阻力，调查两个倾斜状态下落块运动的平均速度(无需计算)，分析f和v的定性关系，并得出实验结论。五、注意事项1、保持导轨和滑块清洁，不能剥落。如果通风不好，则不能将滑块放在导轨上并推动。实验结束后，移除滑棒，然后关闭气体来源。2、注意电气安全。六、数据记录和处理表1 .动态调平实验数据微软微软微软微软微软微软表2 .速度测量()项目顺序（）（）V1(cm/s)V2(cm/s)V1-v2(cm/s)（）（）V3(cm/s)V4(cm/s)V3-v4(cm/s)123表3 .加速度测量(，L=cm)项目顺序V1(cm/s)V2(cm/s)(cm/s2)(cm/s2)(cm/s2)H1=Cm1234H2=Cm1234H3=Cm1234H4=Cm1234七、实验结论1，对牛顿第二定律的验证：2，关于滑块接收的气体阻力与滑块移动速度的关系：八、错误分析和练习1、更改本实验的条件之一(例如更改滑动的