气垫导轨上测滑块的速度和加速度

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在气垫导轨上测滑块的速度和加速度

气垫导轨简称气轨，是一种摩擦阻力极小的力学实验装置。它是利用气源将压缩空气注入导轨型空腔内，再由导轨表面上的小孔喷出气流，在导轨与滑块之间形成很薄的空气膜，将滑块浮起，使滑块能在导轨上作近似无阻力的直线运动。气垫技术已经在交通、机械等领域得到了广泛的应用，利用这项技术制成的气垫车、气垫船、气垫陀螺、空气轴承以及气垫传输等，在减少机械磨损，延长使用寿命，提高机械效率，节约能源方面起着很好的作用。一、实验简介气垫船气垫车观察匀速直线运动，测量滑块的运动速度。二、实验目的123学会使用气轨和计时计数测速仪。通过测量滑块的加速度，验证牛顿第二定律。三、实验原理1123三、实验原理实验用图滑块砝码盘、砝码GFNF四、实验仪器实验仪器：气垫导轨、小型气源、计时计数测速仪、滑块（m1=?,自测）、挡光片、配重块（m＇=?,自测）、砝码盘（1个，5g左右）、砝码（2个，5g左右）、电子天平、细线（100cm左右）气垫导轨光电门实验仪器计时计数测速仪开关小型气源实验仪器滑块（m1=?,自测）配重块（m＇=?,自测）砝码盘、砝码m2（5g左右）挡光片实验仪器电子天平细线（100cm左右）静态调平:调节支脚螺丝和支点螺钉，将气轨调平。动态调平：观察滑块的匀速直线运动,并测量速度。五、实验步骤1.气轨调平实验数据表2.2-1滑块在气轨上作匀速直线运动=

cm次数滑块向左运动滑块向右运动/(s)/(s)/(cm/s)/(cm/s)/(cm/s)/(s)/(s)/(cm/s)/(cm/s)/(cm/s)1（一）滑块在气轨上作匀速直线运动

小型气源①固定光电门的位置，打开气源及计数仪；②将滑块放在导轨上；③轻轻推滑块；④待滑块四次通过光电门后，取下滑块；⑤在计数仪上按取数键进行取数，重新测量前要清零；⑥分析数据，必要时对气轨重新调平，重新测量。向左运动向右运动计时计数测速仪——计时方法第一次挡光：计时开始第二次挡光：计时结束计时2（S2）实验数据表2.2-2验证恒定质量的物体在恒力作用下作匀加速直线运动=1.0cm次数=40.00cm=50.00cm=60.00cm1

g（二）定质量物体在恒力作用下的匀加速直线运动

①两个光电门的间距取某一值S；②将滑块放在导轨上，将砝码盘绕过滑轮系在滑块上，绳长要合适；③打开计数仪；④释放滑块，让滑块从静止开始运动；⑤取数、计算，计数仪清零；⑥改变两个光电门的间距，重复测量加速度2次。S=40cm、50cm、60cm表2.2-3验证物体质量不变时，物体的加速度与所受外力成正比=1.0cm次数=

g=

g=

g1=

cm

g实验数据（三）验证牛顿第二定律

①固定两个光电门的位置；②将滑块放在导轨上，在砝码盘上放两个砝码；③打开计数仪；④释放滑块，让滑块从静止开始运动；⑤取数，计算，计数仪清零；⑥分别将砝码从砝码盘上移到滑块上，重复步骤③④⑤。S1、验证物体质量不变时，物体的加速度与所受外力成正比15g?（三）验证牛顿第二定律

10g?+5gSS5g?+10g表2.2-4验证物体所受外力不变时，物体的加速度与质量成反比次数

g

g1=1.0cm=

cm

g

g

g实验数据S（三）验证牛顿第二定律

2、验证物体物体所受外力不变时，物体的加速度与质量成反比①固定两个光电门的位置；②将滑块放在导轨上，砝码盘的质量自定；③打开计数仪；④释放滑块，让滑块从静止开始运动；⑤取数，计算，计数仪清零；S配重块（三）验证牛顿第二定律

①固定两个光电门的位置；②将滑块放在导轨上，砝码盘的质量自定；③打开计数仪；④释放滑块，让滑块从静止开始运动；⑤取数，计算，计数仪清零；⑥在滑块上加上配重块，重复步骤③④⑤