实验二气垫导轨实验.pdf

轨表面小孔喷出的压缩空气，使导轨表面与滑行器之间形成一层很薄的“气垫”将
滑行器浮起，使运动时的接触摩擦阻力大为减小，从而可以进行一些较为精确的定量研
究。工业上利用气垫技术，还可以减少机械或器件的磨损，延长使用寿命，提高速度和
机械循环显示数据或锁存显示数据。
7）【6V/同步】：与 J04217 自由落体试验仪或 J04227 斜槽轨道配合使用。
1 光电门号 输入插座、 2 光电门号 输入插座及电源开关在仪器的后板上。
测试原理
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晶体振荡器可以产生频率稳定在 10 HZ 的矩形脉冲。数字显示电路的作用是记录进
入该电路的矩形脉冲数目，并用数码管显示此矩形脉冲的累计数。控制电路在光电门和
光电开关的作用下产生控制脉冲，在控制脉冲的作用下，电子开关能自动接通或断开晶
体振荡器到计数显示电路的电信号通路。
实验过程中，在导轨上从左向右滑动的滑行器上装有挡光框（在滑行器上装挡光框时，
重心应在滑行器中心），挡光框上有两个挡光区：挡光区 1 和挡光区 2，如图 3 所示。当
挡光区 1 的右侧边缘遮挡由聚光灯射向光敏管的光线时，光敏管阻值变化，经光电开关
将此输入控制电路，控制电路产生一个控制脉冲使电子开关接通，计时电路开始记录由
晶体振荡器输入的矩形脉冲数目。当挡光区 2 的右侧边缘遮挡由聚光灯射向光敏管的光
线时，控制电路产生第二个脉冲，电子开关立即断开晶体振荡器计时电路的通路，计时
停止。这时数码管上显示的数字即为两次挡光之间的时间内进入计时电路的矩形脉冲累
计数，设此数为 。由于矩形脉冲的频率为 4 ，故周期为 -4 ，所以通过 个脉冲
N 10 HZ 10 s N
2的时间 t  N 104 s 。如：脉冲累计数为 8536，则
t  8536 10 4 s  s  ms 。
△t 也就是滑行器上两个挡光区右侧边缘之间的距离 x （ x  x  x ）通过光电门时所
1 2
用的时间。
挡光区2 挡光区1
x △x
2 x
1
图3 滑块挡光框
【实验原理