用气垫导轨测量速度和加速度讲义.ppt

【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
用气垫导轨测量速度和加速度
2021/1/25
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【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）。

物体作直线运动时，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。
用气垫导轨测量速度和加速度
2021/1/25
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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。
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2021/1/25
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[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。
。
用气垫导轨测量速度和加速度
2021/1/25
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【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
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2021/1/25
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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。
用气垫导轨测量速度和加速度
2021/1/25
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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。
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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。
用气垫导轨测量速度和加速度
2021/1/25
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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，挡光片宽度自动设定为 时间自动设定为10个周期。当所用挡光片宽度与