普通物理实验

1、普通物理实验普通物理实验云南大学物理教学实验中心云南大学物理教学实验中心典型多媒体课件（典型多媒体课件（3）主讲教师：孔繁泉主讲教师：孔繁泉 副教授副教授在气垫导轨上研究在气垫导轨上研究匀加速运动和简谐振动匀加速运动和简谐振动普通物理实验之一普通物理实验之一云南大学物理教学实验中心云南大学物理教学实验中心一、实验目的一、实验目的二、实验仪器简介二、实验仪器简介三、实验原理三、实验原理四、实验内容四、实验内容五、注意事项五、注意事项六、思考六、思考实验目的实验目的1 1了解气垫导轨的装置和调节技术，了解气垫导轨的装置和调节技术，学会毫秒计的使用。学会毫秒计的使用。2 2在气轨上研究匀加速运动，并

2、验在气轨上研究匀加速运动，并验证牛顿第二定律。证牛顿第二定律。3 3在气轨上观察弹簧振子的简谐振在气轨上观察弹簧振子的简谐振动，并测量弹簧的弹性系数。动，并测量弹簧的弹性系数。 实验仪器简介实验仪器简介滑滑块块光电门光电门米尺米尺垫快垫快挡光片挡光片实验原理实验原理 1 1 匀加速度的测定匀加速度的测定让导轨倾斜，滑块自由下滑，可用下述几让导轨倾斜，滑块自由下滑，可用下述几种方法测定加速度。种方法测定加速度。根据匀变速运动的公式根据匀变速运动的公式atVV01式中式中V0、V1 1表示瞬时速度，即表示瞬时速度，即00SSdtdsV11SSdtdsV)(2012021SSaVVdsds，dtdt

3、是无限小量，在实验中是无是无限小量，在实验中是无法实现的，故取一级近似即用一有法实现的，故取一级近似即用一有限小量限小量 s s、 t t代替代替dsds、dtdt，则有，则有00SStsV11SStsVttStSaSSSS01)(2)()(012201SStStSaSSSS2 2弹簧弹性系数的测定弹簧弹性系数的测定 弹簧的质量对振动物体的影响不能忽略，弹簧的质量对振动物体的影响不能忽略，从理论计算可得从理论计算可得KmmT0312m为运动物体（滑块）质量，为运动物体（滑块）质量，m0为弹簧的总质量。为弹簧的总质量。 实验内容 1. 调整导轨水平 2. 测定匀加速度3. 测量弹簧的弹性系数x=

4、 (cm)h= (cm)L= (cm) S1= (cm)g=978.3(cm./s2 )次数 t1(秒)t2(秒)S2(cm) t(秒) V1(cm/s)V2(cm/s) (cm/s2)1234 平 均作图法处理数据 斜率a=截距V0=理论计算相对误差tVVa12aaaLghaa表一 滑块质量m= (克) 弹簧总质量m0= (克) ( 克) 次数 10个周期 的数值（秒） T123平 均 观察谐振特征：x=0时V= ，x=A时V= ，Vmax=A= ，实验值Vmax= ）厘米达因（224TMK031mmM K表二 注意事项注意事项1 1、本实验使用的气源，打开开关即可通、本实验使用的气源，打开

5、开关即可通气，不测量时关闭，不要长时间开着。气，不测量时关闭，不要长时间开着。2 2、在不通气时决不允许滑块在导轨上拖、在不通气时决不允许滑块在导轨上拖动、更不允许滑块掉落到地上。使用完毕动、更不允许滑块掉落到地上。使用完毕将它放在桌子上，不要放在导轨上。将它放在桌子上，不要放在导轨上。 3 3、注意：决不容许用手任意将弹簧拉、注意：决不容许用手任意将弹簧拉长长! ! 以免使其受损。以免使其受损。 思考题思考题 1 1物体在斜面上滑动与在气垫导轨上运动有什物体在斜面上滑动与在气垫导轨上运动有什么不同么不同? ?2 2为什么导轨要调节水平为什么导轨要调节水平? ?导轨向一侧倾斜行不导轨向一侧倾斜行不行行? ?3 3作实验时，挡光片应成什么状态最好作实验时，挡光片应成什么状态最好? ?若挡光若挡光片发生歪斜，将产生什么后果片发生歪斜，将产生什么后果? ?4 4用数字毫秒计测量单摆的一个完整周期，若用数字毫秒计测量单摆的一个完整周期，若光电门置于摆球静止时的位置，挡光片用光电门置于摆球静止时的位置，挡光片用U U型还型还是是I I