大学物理实验气垫导轨实验报告.pdf

气轨导轨上的实验
——测量速度、加速度及验证牛顿第二运动定律
一、实验目的
1、学习气垫导轨和电脑计数器的使用方法。
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。
L L 理论
平均阻力 f 与滑块的平均速度，可以定性得出f 与 v 的关系。
四、实验内容与步骤
1、将气垫导轨调成水平状态
先“静态”调平（粗调），后“动态”调平（细调），“静态”调平应在工作
区间范围内不同的位置上进行 2~3 次，“动态”调平时，当滑块被轻推以50cm/s
左右的速度（挡光宽度 1cm，挡光时间 20ms 左右）前进时，通过两光电门所用
的时间之差只能为零点几毫秒，不能超过 1 毫秒，且左右来回的情况应基本相同。
两光电门之间的距离一般应在 50cm~70cm 之间。
2、测滑块的速度
①气垫调平后，应将滑块先推向左运动，后推向右运动（先推向右运动，后
推向左运动，或者让滑块自动弹回），作左右往返的测量；
②从电脑计数器上记录滑块从右向左或从左向右运动时通过两个光电门的
时间t 、t ，然后按转换健，记录滑块通过两个光电门速度 v 、v ，如此重复
1 2 1 2
3 次，将测得的实验数据计入表 1，计算速度差值。
3、测量加速度，并验证牛顿第二定律
在导轨的单脚螺丝a 下垫 2 块垫片，让滑块从最高处由静止开始下滑，测出速
度 v 、v 和加速度 ，重复 4 次，取 a 。再添 2 块（或 1 块）垫片，重复测量 4
1 2
次。然后取下垫片，用游标卡尺测量两次所用垫片的高度 h，用钢卷尺测量单脚
螺丝到双脚螺丝连线的距离 L。计算 a ，进比较 a 与 a ，计算相对误差，写
理论 理论
出实验结论。
4、用电子天平称量滑块的质量 m，计算两种不同倾斜状态下滑块受到的平均阻力 f ，并考察两种倾斜状态下滑块运动的平均速度（不必计算），通过分析
比较得出 f 与 v 的定性关系，写出实验结论。
五、注意事项
1、保持导轨和滑块清洁，不能碰砸。未通气时，不能将滑块放在导轨上滑
动。实验结束时，先取下滑块，后关闭气源。
2、注意用电安全。
六、数据记录与处理
表
t t t t t t