用气垫导轨测量速度与加速度.ppt

用气垫导轨测量速度与加速度【实验目的】。。、质量和加速度之间的关系。【实验仪器】气垫导轨及附件通用电脑计时器气源垫块【实验原理】将已经调平的气垫导轨的一端垫上一个厚度为h的垫块,就得到了一个比较理想的光滑斜面。滑块在倾斜导轨上的运动可视为匀变速直线运动(忽略了摩擦力和空气阻力)。,其瞬时速度的定义为:(4—1)由于滑块上用来测量速度的挡光片总有一定宽度,所以当滑块不是作匀速运动时,我们不能按(4—1)式来测量出滑块的瞬时速度,只能得到滑块在一段时间内的平均速度:(4—2)并以平均速度来代替瞬时速度。式中是滑块上挡光片的挡光距离。加速度的测量:在气垫导轨上测量加速度依据的是匀变速直线运动的基本公式:(4—3)(4—4)(4—5)(4—6)其中和分别为和时刻滑块的瞬时速度,为滑块在时间内的运动距离,即两个光电门之间的距离,为滑块的加速度:(4—7)式中时重力加速度,是导轨下端单支脚到双支脚连线的垂直距离。[实验内容],计时器功能选择在S2位置。,调节导轨呈水平状态。先用静态调节法使导轨基本水平,然后从导轨一端给滑块一定的初速度(推一下滑块),用动态调节法使导轨处于水平状态。。【仪器用具】气垫导轨、大小滑块、光电门、垫块、毫秒计、电子天平、游标卡尺、刻度尺滑块光电门毫秒计气垫导轨垫块返回气垫导轨是利用气源将压缩空气吹入导轨管腔,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,使实验结果更接近理论值。导轨工作面和滑块内表面有较好的光洁度,且二者精密吻合。使用前要用酒精擦拭干净。使用时要先通气,再把滑块放入气垫导轨上。严禁在未通气前就将滑块放在导轨工作面上滑动,以免擦伤导轨表面。使用完毕后,应先取下滑块,然后再关闭气源,注意不要用硬物碰伤导轨和滑块的工作面。1----测量频率输入口2-----显示屏3-----功能转换指示灯4----测量单位指示灯5-----功能选择复位键6-----数值转换键7----取数键8-----电磁铁图为MUJ-6B电脑通用毫秒计前面板示意图。1----P1光电门插口(外侧兼电磁铁插口)2-----P2光电门插口3----频标输出插口4----电源开关5----电源线。图为MUJ-6B电脑通用毫秒计后面板示意图。功能转换键:用于功能的选择及对显示数据的取消或复位。先清零复位,后转换功能。数值转换键:用于挡光片宽度设定及测量单位的转换。每次开机时,。当所用挡光片宽度与设定的挡光片宽度数值不相符时,可重新设定。在已存入实验数据的情况下,按住数值转换键不放,就可重新选择所需要的挡光片宽度,否则速度和加速度的数值将是错误的。新设定的数值将保留到关闭电源为止。数值提取键:做完实验后,数据自动存入该键。当存储满后,实验数据不再存入,可用此键提出前几次实验值。取完数据后,可用功能复位健改变实验功能及改变挡光片设定宽度的方法实现复位清零。